CN102927492A - 背光模块及导光机构 - Google Patents

Abstract

一种背光模块，包含一导光机构及数个发光单元。导光机构包含：一导光板及至少一个二次光学元件。导光板具有一出光面、一位于出光面相反侧的背面，及一连接出光面周缘及背面周缘的侧边。二次光学元件与导光板的侧边相接，且具有一连结面、一底面及一反射面，连结面与导光板的侧边相接且相邻导光板背面的一侧延伸超出背面，底面与连结面超出背面的底缘连接且与背面面朝同一方向，反射面概呈弯曲状地连接连结面相邻出光面的一侧及底面远离连结面的一侧。光线进入二次光学元件，通过连结面与导光板的侧边相接处射入导光板，再由出光面射出。

Description

背光模块及导光机构

技术领域

本发明涉及一种导光机构及背光模块，特别是涉及一种侧入式导光机构及背光模块。

背景技术

随着显示器制造技术不断的演进，目前3D液晶显示器已经能够商品化。3D液晶显示器相较于一般2D显示器需要较高亮度的背光模块，其光源大多采用高功率的发光二极管。

然而，使用高功率的发光二极管容易造成亮度不均匀的热点(hot-spot)问题，需要加以改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以提升亮度的均匀性，以改善热点现象的导光机构，并提供一种包含所述导光机构的背光模块。

本发明背光模块，包含一导光机构及数个发光单元。导光机构包含：一导光板及至少一个二次光学元件。导光板具有一出光面、一位于出光面相反侧的背面，及一连接出光面周缘及背面周缘的侧边。二次光学元件与导光板的侧边相接，且具有一连结面、一底面及一反射面，连结面与导光板的侧边相接且相邻导光板背面的一侧延伸超出背面，底面与连结面超出背面的底缘连接且与背面面朝同一方向，反射面概呈弯曲状地连接连结面相邻出光面的一侧及底面远离连结面的一侧。发光单元分别对应二次光学元件设置，且发光单元发射的光线射入二次光学元件，通过连结面与导光板的侧边相接处射入导光板，再由出光面射出。

较佳地，二次光学元件的底面为入光面并设有微结构，且发光单元朝向底面设置。

较佳地，二次光学元件的连结面超出背面的部分为入光面并设有微结构，且发光单元朝向连结面超出背面的部分设置。

较佳地，背光模块还包含一反射片及一反射框罩，反射片位于导光机构的一侧并与导光板的背面相对，且发光单元位于导光机构与反射片之间。反射框罩位于导光机构的相反于反射片的一侧，并露出导光板的出光面。

较佳地，二次光学元件与导光板一体形成。

较佳地，二次光学元件的反射面由多个连续切面构成。

较佳地，各发光单元为高功率发光二极管或为多晶封装的发光二极管灯板(COB灯板)。

本发明的有益效果在于：通过二次光学元件先将由发光单元射入的光线发散，再射入导光板，可以避免局部光线集中产生的热点现象，从而能使由导光板的出光面射出的光线亮度均匀。

附图说明

图1是一立体分解图，说明本发明背光模块的第一较佳实施例；

图2是一局部结构立体示意图，说明该第一较佳实施例的导光机构与发光单元的对应关系；

图3是一类似图2的视图，说明本发明背光模块的第二较佳实施例的导光机构与发光单元的对应关系。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示，且图中元件并未依据实际尺寸比例绘制，只用来辅助说明。

参阅图1与图2，本发明背光模块的第一较佳实施例包含一导光机构1、数个发光单元2、一反射片3、一反射框罩4及一背板5。

导光机构1包含：一导光板11及至少一个二次光学元件12。导光板11具有一出光面111、一位于出光面111相反侧的背面112，及一连接出光面111周缘及背面112周缘的侧边113。在本实施例中，导光机构1包含两个二次光学元件12，导光板11概呈矩形，两个二次光学元件12分别设于矩形的相对两侧，二次光学元件12的数量可以依据导光板11的大小而改变，可以只在导光板11的其中一侧设一个二次光学元件12，或在导光板11的其中三侧或四侧各设一个二次光学元件12，不以本实施例为限。每一个二次光学元件12与导光板11的侧边113相接，且具有一连结面121、一底面122及一反射面123。连结面121与导光板11的侧边113相接且相邻导光板11背面112的一侧延伸超出背面112，二次光学元件12的底面122与连结面121超出背面112的底缘连接且与背面112面朝同一方向，反射面123概呈弯曲状地连接该连结面121相邻出光面111的一侧及底面112远离连结面121的一侧，且反射面123与连结面121的连接处亦与出光面111相连接，本实施例的反射面123呈弯弧状，主要利用弧面部分将光线反射向连结面121与导光板11的侧边113相接处。也就是说，二次光学元件12整体近似矩形柱体，但是其中和导光板11相间隔的一角概呈弧角，柱体长度大致与其相连接的导光板11的一侧的长度相同，柱体与导光板11的侧边113相接的一侧面即为连结面121，与导光板11的背面112同向的一侧面即为底面122，而反射面123是在柱体的长度方向连接连结面121和底面122的一侧面，且反射面123可视为由导光板11的出光面111一体延伸，柱体的高度大于导光板11的厚度，而使其底面122较导光板11的背面112侧凸出，并使连结面121具有超出背面112的部分。在本实施例中，二次光学元件12与导光板11是一体形成，但是二次光学元件12也可以与导光板11分开制作，再胶合在一起。

此外，二次光学元件12的底面122作为入光面，且进一步地设有微结构(图中未标号)，在本实施例，微结构为U形沟(U-cut)，但是微结构也可以是V形沟(V-cut)，或是使表面粗糙化，借由光线通过微结构可先将入射光发散，进一步加强避免光线局部集中的效果。

数个发光单元2分别对应所述二次光学元件12设置，对应同一个二次光学元件12的各发光单元2电连接于同一电路板6，且各发光单元2朝向二次光学元件12的底面122设置。发光单元2发射的光线由底面122射入二次光学元件12，可在二次光学元件12内经过多次反射后，通过连结面121与导光板11的侧边113相接处射入导光板11，再由导光板11的出光面111射出，通过二次光学元件12先将光线发散再进入导光板11，可以使从出光面111射出的光线亮度均匀，避免发光单元2直接对导光板11射入光线而导致光线局部集中的热点现象。在本实施例中，各发光单元2为高功率发光二极管，但是也可以为多晶封装的发光二极管灯板(COB灯板)。

进一步说明，在本实施例中，二次光学元件12的底面122为其入光面，而连结面121与导光板11的侧边113相接处即为二次光学元件12的出光面，除了这两个地方之外，二次光学元件12的表面都设有反射层(一般可理解，即在表面涂布或贴覆高反射材质，以使光线反射)，也就是说包括反射面123、连结面121超出导光板11背面112的部分，以及连接连结面121、底面122、反射面123的两端面124都设有反射层，当发光单元2射入二次光学元件12的光线是射向反射面123的弧面部分时，可以被反射向连结面121与导光板11的侧边113相接处而射入导光板11；当发光单元2射入二次光学元件12的光线不是直接射向反射面123的弧面部分而反射进入导光板11，或直接射向连结面121与导光板11的侧边113相接处进入导光板11，而是射向二次光学元件12的其它地方时，光线可在二次光学元件12内被多次反射，直到反射向连结面121与导光板11的侧边113相接处而射入导光板11，如此使发光单元2发出的大部分光线都能进入导光板11。而且，导光板11的侧边113与二次光学元件12的相接处即为导光板11的入光面，同样地，除了导光板11的出光面111及侧边113中与二次光学元件12的相接的部分(入光面)之外，导光板11的其余表面都设有反射层，也就是说导光板11的背面112及未与二次光学元件12相接的侧边113都设有反射层，以使进入导光板11的光线大部分能由出光面111射出。

再参阅图1，反射片3位于导光机构1的一侧并与导光板11的背面112相对，且发光单元2位于导光机构1与反射片3之间。反射片3用以将由二次光学元件12的底面122射出的光线反射，使其再进入二次光学元件12，或者反射由导光板11的背面112漏出的光线，使光线再进入导光板11或二次光学元件12，以增加光线利用率。反射框罩4位于导光机构1的相反于反射片3的一侧，并露出导光板11的出光面111，反射框罩4覆盖二次光学元件12并围绕导光板11、发光单元2、反射片3及背板5等构件的周侧，用以反射光线，以增加光线利用率。背板5设于反射片3底侧，作为支撑结构。当然，在导光机构1上还可以再设置例如扩散片(未图示)等其它光学片，并不以本实施例为限。在本实施例中，背板5与反射片3分别制作，但是反射片3亦可以直接形成在背板5上。而且，在本实施例，发光单元2朝向二次光学元件12的底面122设置，与其电连接的电路板6设置在反射片3及背板5上，并与反射片3相接，而能借由反射片3及背板5增加散热面积。

参阅图3，本发明背光模块的第二较佳实施例与第一较佳实施例大致相同，但是二次光学元件12的连结面121超出导光板11背面112的部分为入光面并设有微结构，且发光单元2朝向连结面121超出背面112的部分设置。也就是说，在第二较佳实施例中，连结面121超出导光板11背面112的部分为二次光学元件12的入光面，而连结面121与导光板11相接的部分为二次光学元件12的出光面，因此，二次光学元件12除了连结面121之外的其余表面都设有反射层。此外，第二较佳实施例的二次光学元件12的反射面123由多个连续切面构成，但是其亦可如第一较佳实施例为平滑的弧面，同样地，第一较佳实施例的反射面123亦可如第二较佳实施例的反射面123由多个连续切面构成。利用多个连续切面构成反射面123可以更灵活地设计局部反射面123的反射角度，以达到将光线反射进入导光板11的更佳效果。第二较佳实施例同样可以借由二次光学元件12避免发光单元2直接对导光板11射入光线而导致光线局部集中的热点现象，达到使从出光面111射出的光线亮度均匀的功效。而且，第二较佳实施例的发光单元2是朝向二次光学元件12的连结面121设置，即位于二次光学元件12的侧向，而在导光板11的背面112与二次光学元件12之间的空间内，借此利用将二次光学元件12设置在导光板11的背面112与二次光学元件12之间所空出的空间，可以减少背光模块整体的厚度，适合有薄形化需求的显示器使用。

综上所述，通过二次光学元件12先将由发光单元2射入的光线发散，再射入导光板11，可以避免局部光线集中产生的热点现象，从而能使由导光板11的出光面111射出的光线亮度均匀。此外，依据使用需求可以选择将发光单元2朝向二次光学元件12的底面122设置，以利用反射片3及背板5增加散热面积，或是将发光单元2朝向二次光学元件12的连结面121设置，以减少背光模块的厚度。

Claims (12)

1.一种背光模块，包含：一导光机构及数个发光单元，所述导光机构包含一导光板，所述导光板具有一出光面、一位于所述出光面相反侧的背面，及一连接所述出光面周缘及所述背面周缘的侧边；其特征在于：所述导光机构还包含至少一个二次光学元件，所述二次光学元件与所述导光板的侧边相接，且具有一连结面、一底面及一反射面，所述连结面与所述导光板的侧边相接，且相邻所述导光板背面的一侧延伸超出所述背面，所述底面与所述连结面超出所述背面的底缘连接且与所述背面面朝同一方向，所述反射面呈弯曲状地连接所述连结面相邻所述出光面的一侧及所述底面远离所述连结面的一侧；所述发光单元，分别对应所述二次光学元件设置，且所述发光单元发射的光线射入所述二次光学元件，通过所述连结面与所述导光板的侧边相接处射入所述导光板，再由所述出光面射出。

2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述二次光学元件的底面为入光面并设有微结构，且所述发光单元朝向所述底面设置。

3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述二次光学元件的连结面超出所述背面的部分为入光面并设有微结构，且所述发光单元朝向所述连结面超出所述背面的部分设置。

4.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述背光模块还包含一反射片及一反射框罩，所述反射片位于所述导光机构的一侧并与所述导光板的背面相对，且所述发光单元位于所述导光机构与所述反射片之间，所述反射框罩位于所述导光机构的相反于所述反射片的一侧，并露出所述导光板的出光面。

5.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述二次光学元件与所述导光板一体形成。

6.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述二次光学元件的反射面由多个连续切面构成。

7.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述各发光单元为高功率发光二极管或为多晶封装的发光二极管灯板。

8.一种导光机构，包含一导光板，所述导光板具有一出光面、一位于所述出光面相反侧的背面，及一连接所述出光面周缘及所述背面周缘的侧边；其特征在于：所述导光机构还包含至少一个二次光学元件，所述二次光学元件与所述导光板的侧边相接，且具有一连结面、一底面及一反射面，所述连结面与所述导光板的侧边相接，且相邻所述导光板背面的一侧延伸超出所述背面，所述底面与所述连结面超出所述背面的底缘连接且与所述背面面朝同一方向，所述反射面呈弯曲状地连接所述连结面相邻所述出光面的一侧及所述底面远离所述连结面的一侧；进入所述二次光学元件的光线，通过所述连结面与所述导光板的侧边相接处射入所述导光板，再由所述出光面射出。

9.根据权利要求8所述的导光机构，其特征在于：所述二次光学元件的底面为入光面并设有微结构。

10.根据权利要求8所述的导光机构，其特征在于：所述二次光学元件的连结面超出所述背面的部分为入光面并设有微结构。

11.根据权利要求8所述的导光机构，其特征在于：所述二次光学元件与所述导光板一体形成。

12.根据权利要求8所述的导光机构，其特征在于：所述二次光学元件的反射面由多个连续切面构成。

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