CN102997123A - 背光模块 - Google Patents

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Abstract

一种背光模块包含一导光板、至少一第一偏振光源以及至少一第二偏振光源。发出第一偏振光的第一偏振光源设置于邻近导光板的第一侧面位置处，且发出第二偏振光的第二偏振光源设置于邻近导光板的第二侧面位置处。导光板包含一第一偏振光作用区及一第二偏振光作用区，第一偏振光作用区邻近第二偏振光源，第二偏振光作用区邻近第一偏振光源，第一偏振光作用区用以反射第二偏振光且容许第一偏振光穿透，且第二偏振光作用区用以反射第一偏振光且容许第二偏振光穿透。本发明提供的背光模块能提高光源混光距离及出光均匀度。

Description

背光模块
【技术领域】
本发明关于一种背光模块，特别是关于使用偏振光源的背光模块。
【背景技术】
图5为一现有侧光式背光模块的示意图。如图5所示，于背光模块100中，光源102设置于导光板104的一侧面104c，光源102发出的光线进入导光板104中，利用分布于导光板底面104b的网点微结构106破坏全反射，使光线得以经由导光板104的出光面104a出光。然而，光源102通常为发光二极管所构成，随着发光二极管的亮度日益提高，背光模块100所需的发光二极管数量越来越少，此时若发光二极管的混光距离不够，容易产生对比明显的亮区及暗区，影响画面表现。另一方面，厂商大量生产的发光二极管品质良莠不齐，当使用一段时间后，品质不好的发光二极管会先损坏，于是损坏的发光二极管前方会产生明显暗区，同样影响画面表现。
其它的现有技术例如中国台湾专利公开号TW200935630揭露一种以偏极化发光二极管为光源的发光装置，其中发光二极管晶粒包含一偏光层、一光阻挡层及一光反射层。中国台湾专利公开号TW200919025揭露一种光学膜片组，包含扩散片、棱镜片、逆棱镜片、增亮膜、非多层膜式反射偏光片或上述的任意组合，且光学膜片组设置于一导光板的上方。美国专利公告号US7796212揭露一种液晶显示器，包含光源、偏极化导光板、液晶面板及扩散层，其中偏极化导光板用以偏极化光源发出的光线。美国专利公开号US20060091412揭露一种发光二极管封装，包含一发光二极管晶片及一光源，且光源可发出P偏振光及S偏振光。然而，上述这些现有设计均无法解决前述的光源混光距离不够及光源损坏导致明显暗区的问题。
【发明内容】
本发明提供一种背光模块，此种背光模块能提高光源混光距离及出光均匀度。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提供一种背光模块，包含一导光板、一第一光源装置及一第二光源装置。导光板具有相对设置的一出光面及一底面，及相对设置的一第一侧面及一第二侧面，且第一侧面及第二侧面分别与出光面连接。第一光源装置设置于邻近第一侧面位置处且包含至少一第一偏振光源，且第一偏振光源用以发出一第一偏振光。第二光源装置设置于邻近第二侧面位置处且包含至少一第二偏振光源，且第二偏振光源用以发出一第二偏振光。导光板包含一第一偏振光作用区及一第二偏振光作用区，第一偏振光作用区邻近第二光源装置，第二偏振光作用区邻近第一光源装置，第一偏振光作用区用以反射第二偏振光且容许第一偏振光穿透，且第二偏振光作用区用以反射第一偏振光且容许第二偏振光穿透。
于一实施例中，第一偏振光为P偏振光且第二偏振光为S偏振光。
于一实施例中，第一偏振光为左旋偏振光且第二偏振光为右旋偏振光。
于一实施例中，背光模块还包含多个网点微结构形成于导光板的底面上。
于一实施例中，第一光源装置及第二光源装置分别为一发光二极管灯条。
于一实施例中，第一偏振光作用区的面积与第二偏振光作用区的面积大致相同。
本发明另一实施例提供一种背光模块，包含一导光板、至少一第一偏振光源、至少一第二偏振光源、一第一膜及一第二膜。导光板具有相对设置的一出光面及一底面，及相对设置的一第一侧面及一第二侧面，且第一侧面及第二侧面分别与出光面连接。第一偏振光源设置于邻近第一侧面位置处且用以发出一第一偏振光，且第二偏振光源设置于邻近第二侧面位置处且用以发出一第二偏振光。第一膜形成于出光面及底面的至少其中之一的部分区域上，其中第一膜用以反射第二偏振光且容许第一偏振光穿透。第二膜形成于出光面及底面的至少其中之一的部分区域上，且第二膜与第一膜分离而没有叠合第一膜，其中第二膜用以反射第一偏振光且容许第二偏振光穿透。
于一实施例中，第一膜邻近第二偏振光源且第二膜邻近第一偏振光源。
综上所述，本发明的实施例的背光模块至少具有下列其中一个优点：
因为第一偏振光在远离第一偏振光源的区域(即第二偏振光作用区)出光，且第二偏振光在远离第二偏振光源的区域(即第一偏振光作用区)出光，故偏振光源的光能量均贡献在远离本身位置的导光板另一端。因此，即使多个光源中的某一个损坏熄灭时，导光板上不会产生亮度急遽衰减的局部暗区，而仍能维持良好的画面表现。另外，因偏振光源的出光区域均在远离本身位置的导光板另一端，故可提供较长的混光距离，如此可提高出光均匀性同时不会产生对比明显的亮区及暗区，且于此情况下可减少发光二极管的数量，有效分散背光模块温度，并减少模块温度对发光二极管的热衰减效应而可提高发光二极管的发光效率及使用寿命。再者，由于第一偏振光及第二偏振光的出光区域例如可各占导光板的一半，故网点微结构可针对一半的导光板区域布点，如此网点微结构可具有较整片布点时较大的尺寸，而可增加导光板制程的选择性。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式，作详细说明如下。
【附图说明】
图1为依本发明一实施例的背光模块的俯视示意图，图2为图1的背光模块的侧视示意图。
图3为说明本发明一实施例的背光模块功效的示意图。
图4为本发明另一实施例的背光模块的示意图。
图5为一现有侧光式背光模块的示意图。
10、30 背光模块
12     第一光源装置
12a    P偏振光源
14     第二光源装置
14a    S偏振光源
16     导光板
16a    导光板出光面
16b    导光板底面
16c    导光板第一侧面
16d    导光板第二侧面
22     第一膜
24     第二膜
26     网点微结构
28     反射片
100    背光模块
102    光源
104    导光板
104a   导光板出光面
104b   导光板底面
104c   导光板侧面
106    网点微结构
D1-D5  发光二极管
IP     P偏振光
IS     S偏振光
PA     P偏振光作用区
SA     S偏振光作用区
【具体实施方式】
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1为本发明一实施例的背光模块的俯视示意图，图2为图1的背光模块的侧视示意图。请同时参考图1及图2，背光模块10包含一第一光源装置12、一第二光源装置14及一导光板16。导光板16包含相对设置的一出光面16a及一底面16b，及相对设置的一第一侧面16c及一第二侧面16d，且第一侧面16c及第二侧面16d分别与出光面16a连接。
第一光源装置12设置于邻近第一侧面16c位置处，且第二光源装置14设置于邻近第二侧面16d位置处，第一光源装置12例如可包含至少一P偏振光源12a，且第二光源装置14例如可包含至少一S偏振光源14a。依本实施例的设计，导光板16包含一P偏振光作用区PA及一S偏振光作用区SA，P偏振光作用区PA邻近S偏振光源14a，且S偏振光作用区SA邻近P偏振光源12a。P偏振光作用区PA及S偏振光作用区SA的面积并不限定，于一实施例中，P偏振光作用区PA的面积与S偏振光作用区SA的面积大致相同。于一实施例中，P偏振光作用区PA容许P偏振光IP穿透并反射S偏振光IS，S偏振光作用区SA容许S偏振光IS穿透并反射P偏振光IP。因此，P偏振光源12a发出的P偏振光IP会先于S偏振光作用区SA中被反射，直到行进至P偏振光作用区PA中且穿透P偏振光作用区PA，再由分布于导光板底面16b上的网点微结构26偏折破坏全反射后出光。反之，S偏振光源14a发出的S偏振光IS会先于P偏振光作用区PA中被反射，直到行进至S偏振光作用区SA中而穿透S偏振光作用区SA，再由导光板底面16b上的网点微结构26偏折破坏全反射后出光。
于一实施例中，如图2所示，P偏振光作用区PA及S偏振光作用区SA可分别利用设置于导光板底面16b的一第一膜22及一第二膜24来形成。第一膜22邻近S偏振光源14a，且第二膜24邻近P偏振光源12a。于一实施利中，第一膜22的面积与第二膜24的面积大致相同。于一实施例中，第二膜24与第一膜22分离而没有叠合第一膜22。第一膜22容许P偏振光IP穿透并反射S偏振光IS，第二膜24容许S偏振光IS穿透并反射P偏振光IP。因此，如图2所示，P偏振光源12a发出的P偏振光IP会先于S偏振光作用区SA中被第二膜24反射，直到行进至P偏振光作用区PA中可穿透第一膜22，再由分布于导光板底面16b上的网点微结构26偏折破坏全反射后出光。反之，S偏振光源14a发出的S偏振光IS会先于P偏振光作用区PA中被第一膜22反射，直到行进至S偏振光作用区SA中可穿透第二膜24，再由导光板底面16b上的网点微结构26偏折破坏全反射后出光。再者，一反射片28可设置于邻近导光板底面16b位置处以将部分离开导光板16的光线反射回导光板16。第一光源装置12及第二光源装置14例如可分别为一发光二极管灯条，且P偏振光源12a及S偏振光源14a可分别包含一偏极化发光二极管。
请参考图3，以于导光板16的一侧排列成一排的发光二极管D1-D5为例，图3标出的实线圈可视为一靠近发光二极管D1-D5的区域，且虚线圈可视为一远离发光二极管D1-D5的区域。由图3可看出，实线圈区域的光能量主要由发光二极管D3贡献，发光二极管D2、D4为次要贡献，因此若发光二极管D3熄灭时，实线圈区域将产生与周围亮度明显不同的暗区。反之，虚线圈区域的光能量为发光二极管D1-D5一起贡献，故当发光二极管D1-D5中的某一颗损坏熄灭时，虚线圈区域的亮度衰减和周围相比并不显著，人眼看不出有明显的画面差异。因此，藉由本发明上述实施例的设计，因为P偏振光在远离P偏振光源12a的区域(即S偏振光作用区SA)出光，且S偏振光在远离S偏振光源14a的区域(即P偏振光作用区PA)出光，故偏振光源12a、14a的光能量均贡献在远离本身位置的导光板16另一端。因此，即使多个光源中的某一个损坏熄灭时，导光板16上不会产生亮度急遽衰减的局部暗区，而仍能维持良好的画面表现。另外，因偏振光源12a、14a的出光区域均在远离本身位置的导光板16另一端，故可提供较长的混光距离，如此可提高出光均匀性且不会产生对比明显的亮区及暗区。再者，依本发明实施例的偏振光作用区的形成方式并不限定，如图4的背光模块30所示，一第一膜22及一第二膜24可分别设置于导光板16出光面16a以构成一P偏振光作用区PA及一S偏振光作用区SA。第一膜22及第二膜24不相互叠合即可，两者各自的分布区域并不限定。再者，本发明实施例中的相对偏极状态并不限定为P偏振光及S偏振光，例如入射至导光板第一侧面16c及第二侧面16d的光线可分别为左旋偏振光及右旋偏振光，而偏振光作用区可分别为右旋偏振光作用区及左旋偏振光作用区，同样可获得前述效果。
综上所述，本发明的实施例的背光模块至少具有下列其中一个优点：
因为第一偏振光仅能在远离第一偏振光源的区域(第二偏振光作用区)出光，且第二偏振光仅能在远离第二偏振光源的区域(第一偏振光作用区)出光，故偏振光源的光能量均贡献在远离本身位置的导光板另一端。因此，即使多个光源中的某一个损坏熄灭时，导光板上不会产生亮度急遽衰减的局部暗区，而仍能维持良好的画面表现。另外，因偏振光源的出光区域均在远离本身位置的导光板另一端，故可提供较长的混光距离，如此可提高出光均匀性同时不会产生对比明显的亮区及暗区，且于此情况下可减少发光二极管的数量，有效分散背光模块温度，并减少模块温度对发光二极管的热衰减效应而可提高发光二极管的发光效率及使用寿命。
以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明权利要求书及说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (13)

1.一种背光模块，包含：
一导光板，具有相对设置的一出光面及一底面，及相对设置的一第一侧面及一第二侧面，且该第一侧面及该第二侧面分别与该出光面连接；
一第一光源装置，设置于邻近该第一侧面位置处且包含至少一第一偏振光源，该第一偏振光源用以发出一第一偏振光；以及
一第二光源装置，设置于邻近该第二侧面位置处且包含至少一第二偏振光源，该第二偏振光源用以发出一第二偏振光，其中该导光板包含一第一偏振光作用区及一第二偏振光作用区，该第一偏振光作用区邻近该第二光源装置，该第二偏振光作用区邻近该第一光源装置，该第一偏振光作用区用以反射该第二偏振光且容许该第一偏振光穿透，该第二偏振光作用区用以反射该第一偏振光且容许该第二偏振光穿透。
2.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一偏振光为P偏振光且该第二偏振光为S偏振光。
3.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一偏振光为左旋偏振光且该第二偏振光为右旋偏振光。
4.如权利要求1所述的背光模块，其中还包含多个网点微结构形成于该导光板的该底面上。
5.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一光源装置及该第二光源装置分别为一发光二极管灯条。
6.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一偏振光作用区的面积与该第二偏振光作用区的面积大致相同。
7.一种背光模块，包含：
一导光板，具有相对设置的一出光面及一底面，及相对设置的一第一侧面及一第二侧面，且该第一侧面及该第二侧面分别与该出光面连接；
至少一第一偏振光源，设置于邻近该第一侧面位置处且用以发出一第一偏振光；
至少一第二偏振光源，设置于邻近该第二侧面位置处且用以发出一第二偏振光；
一第一膜，形成于该出光面及该底面的至少其中之一的部分区域上，其中该第一膜用以反射该第二偏振光且容许该第一偏振光穿透；以及
一第二膜，形成于该出光面及该底面的至少其中之一的部分区域上，且该第二膜与该第一膜分离而没有叠合该第一膜，其中该第二膜用以反射该第一偏振光且容许该第二偏振光穿透。
8.如权利要求7所述的背光模块，其中该第一偏振光为P偏振光且该第二偏振光为S偏振光。
9.如权利要求7所述的背光模块，其中该第一偏振光为左旋偏振光且该第二偏振光为右旋偏振光。
10.如权利要求7所述的背光模块，其中该第一膜邻近该第二偏振光源且该第二膜邻近该第一偏振光源。
11.如权利要求7所述的背光模块，还包含多个网点微结构形成于该导光板的该底面上。
12.如权利要求7所述的背光模块，其中该第一偏振光源及该第二偏振光源分别包含一偏极化发光二极管。
13.如权利要求7所述的背光模块，其中该第一膜的面积与该第二膜的面积大致相同。
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