CN103375732A - 背光模块、其导光板及其显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光模块，包括一光源以及一导光板。光源提供多条第一光线。导光板包括一入光侧、一反光面以及一出光面，一导光凹槽形成于该入光侧，该光源对应该导光凹槽，其中，该等第一光线在该导光凹槽进入该导光板，成为多条第二光线，该等第二光线由该反光面反射，成为多条第三光线，而朝该出光面射出。

Description

背光模块、其导光板及其显示器

技术领域

本发明涉及一种背光模块，特别是有关于一种可省略棱镜片的背光模块。

背景技术

现有的背光模块，包括发光二极管光源、导光板、扩散片、上棱镜片以及下棱镜片等元件。扩散片置于导光板上方，以将从导光板射出的光线均匀雾化。下棱镜片置于扩散片上方，以将垂直方向光线均匀化，并导至背光模块正面。上棱镜片则是置于下棱镜片上方，以将水平方向光线均匀化，并导至背光模块正面。扩散片、上棱镜片及下棱镜片皆可使辉度增加。然而使用这么多张光学膜片，其目的为增加正面光线强度，却也因光线需穿透这些光学膜片而造成能量的减少，假设扩散片及上下棱镜片穿透率皆为90％，射出导光板出光面的光能量为1，当光线经由这些光学膜片导正角度增加强度后，其能量也随着递减至72.9％。

发明内容

本发明即为了欲解决现有技术的问题而提供的一种背光模块，包括一光源以及一导光板。光源提供多条第一光线。导光板包括一入光侧、一反光面以及一出光面，一导光凹槽形成于该入光侧，该光源对应该导光凹槽，其中，该等第一光线在该导光凹槽进入该导光板，成为多条第二光线，该等第二光线由该反光面反射，成为多条第三光线，而朝该出光面射出。

本发明亦提供一种导光板，包括一导光板本体，导光板本体包括一入光侧、一反光面以及一出光面，一导光凹槽形成于该入光侧，其中，多条第一光线在该导光凹槽进入该导光板，成为多条第二光线，该等第二光线由该反光面反射，成为多条第三光线，而朝该出光面射出。

本发明亦提供一种显示器，包括一显示面板以及一如上述的背光模块，其中该显示面板与该背光模块层叠设置。

应用本发明实施例的背光模块，通过导光凹槽、反光部、反射微结构以及出光微结构等背光板设计手段，取代而省略现有技术的上、下棱镜片，因此可避免光线穿过棱镜片时的能量损失，并且，本发明实施例的背光模块的元件数量较少，因此可方便组装。

附图说明

图1A显示本发明第一实施例的背光模块；

图1B显示反射微结构的细部结构；

图2A显示本发明第一实施例的一变形例的导光板立体图；

图2B显示图2A中的出光微结构的细部结构；

图3显示本发明第二实施例的背光模块；以及

图4显示本发明第三实施例的背光模块。

附图标号：

1、2、3～背光模块

10～光源

11～第一光线

111～第一入射光

112～第二入射光

12～第二光线

121～第一出射光

122～第二出射光

13～第三光线

14～第四光线

20、20’～导光板

21～入光侧

211～导光凹槽

212～反射部

213～非球面结构

214～锯齿状结构

22～反光面

221～反射微结构

222～近光端面

223～远光端面

23～出光面

231～出光微结构

30～反射片

40～扩散片

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参照图1A，其显示本发明第一实施例的背光模块1，包括一光源10、一导光板(导光板本体)20、一反射片30以及一扩散片40。光源10提供多条第一光线11。导光板20设于该反射片30及该扩散片40之间。

导光板20包括一入光侧21、一反光面22以及一出光面23。一导光凹槽211形成于该入光侧21，该光源10对应该导光凹槽211。

该等第一光线11在该导光凹槽211进入该导光板20，经由该导光凹槽211折射成为多条第二光线12，值得注意的是，若以与水平方向平行的光线为基准(与水平方向夹角为0°)，该等第二光线12与水平方向Y的夹角δ收敛在±20°之间，该等第二光线12由该反光面22反射成为多条第三光线13，而朝该出光面23射出。

该等第一光线11包括第一入射光111以及第二入射光112，第一入射光111在该导光凹槽211进入该导光板20，该导光凹槽211包括一反光部212，该等第一入射光111经由该反光部212的反射成为多条第二光线12的第一出射光121，该等第一出射光121由该反光面22反射成为该等第三光线13而朝该出光面23射出。

在上述实施例中，该导光凹槽211包括一非球面结构213，该等第一光线11的第二入射光112穿过该非球面结构213而进入该导光板而成为多条第二光线12的第二出射光122，该等第二出射光122由该反光面22反射成为该等第三光线13，而朝该出光面23射出。

在第一实施例中，该导光板20为一楔形板，该反光面22与该出光面23之间具有一楔形夹角θ。

多个反射微结构221形成于该反光面22，搭配参照图1B，每一反射微结构221包括一近光端面222以及一远光端面223，该近光端面222邻接该远光端面223，该远光端面223与该反光面22间形成一远光端面夹角α为55°-θ-δ。该近光端面222与该反光面22间形成一近光端面夹角β为θ+δ。每一反射微结构的宽高(w1/h1)比值为4.9～5.6。

通过本发明第一实施例的导光凹槽211、反光部212及反射微结构221等设计，可使该等第三光线13与一第一平面(X-Z平面)相互平行，达成垂直方向上的光线均匀化，因此可取代而省略现有技术的下棱镜片。第一实施例的背光模块1可单与现有技术的上棱镜片搭配使用，通过现有技术的上棱镜片，达成水平方向上的光线均匀化。

反射片30可以反光涂层或其他型式的反光手段予以取代，或，可加以省略，上述揭露并未限制本发明。

图2A显示本发明第一实施例的一变形例的导光板20立体图，图2B显示图2A中的出光微结构的细部结构。参照图2A以及图2B，在本发明第一实施例的一变形例中，多个出光微结构231形成于该出光面23之上，该等第三光线13穿过该等出光微结构231，成为多条第四光线14，受到该出光微结构231的调制，而与一第二平面(Y-Z平面)相互平行，该第一平面垂直于该第二平面。通过图2A、图2B实施例的出光微结构231，可达成水平方向上的光线均匀化，因此可取代而省略现有技术的上棱镜片。在此实施例中，未调制前的光线水平方向发散角度为39度，每一出光微结构231的宽高(w2/h2)比值为1.2～1.6。出光微结构231的曲面可通过SNELL定律针对光线角度进行设计。

应用本发明实施例的背光模块，通过导光凹槽、反光部、反射微结构以及出光微结构等背光板设计手段，取代而省略现有技术的上、下棱镜片，因此可避免光线穿过棱镜片时的能量损失，并且，本发明实施例的背光模块的元件数量较少，因此可方便组装。

参照图3，其显示本发明第二实施例的背光模块2，该反光部212包括锯齿状结构214。锯齿状结构214可进一步降低导光板的厚度，并同时维持良好的光线平行化效果。

参照图4，其显示本发明第三实施例的背光模块3，该导光板20’并非楔形板而为一平板，在本发明第三实施例中，通过适当设计导光凹槽及反光部的曲面，以及反射微结构的角度，同样可达成垂直方向上的光线均匀化，以取代而省略现有技术的下棱镜片。上述揭露的导光板型式并未限制本发明。

本发明提供包括上述背光模块的显示器的实施例，该显示器包括一显示面板，以及如上述背光模块与该显示面板层叠设置，该显示面板可为液晶显示面板。

虽然本发明已以具体的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。

Claims (27)

1.一种背光模块，其特征在于，包括：

一光源，提供多条第一光线；以及

一导光板，包括一入光侧、一反光面以及一出光面，一导光凹槽形成于所述入光侧，所述光源对应所述导光凹槽，其中，所述第一光线在所述导光凹槽进入所述导光板，成为多条第二光线，所述第二光线由所述反光面反射，成为多条第三光线，而朝所述出光面射出。

2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述第一光线由所述导光凹槽折射成为所述第二光线，所述第二光线与水平方向的一夹角δ收敛在±20°之间。

3.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，所述导光凹槽包括一非球面结构。

4.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，所述导光凹槽包括一反光部。

5.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，所述导光板为一楔形板，所述反光面与所述出光面之间具有一楔形夹角θ。

6.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，多个反射微结构形成于所述反光面，每一反射微结构包括一近光端面以及一远光端面，所述近光端面邻接所述远光端面，所述远光端面与所述反光面的一远光端面夹角α为55°-θ-δ。

7.如权利要求6所述的背光模块，其特征在于，所述近光端面与所述反光面的一近光端面夹角β为θ+δ。

8.如权利要求6所述的背光模块，其特征在于，每一反射微结构的宽高比值为4.9～5.6。

9.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述第三光线与一第一平面上相互平行。

10.如权利要求9所述的背光模块，其特征在于，多个出光微结构形成于所述出光面之上，所述第三光线穿过所述出光微结构，成为多条第四光线，受到所述出光微结构的调制，所述第四光线与一第二平面上相互平行，所述第一平面垂直于所述第二平面。

11.如权利要求10所述的背光模块，其特征在于，每一出光微结构的宽高比值为1.2～1.6。

12.如权利要求4所述的背光模块，其特征在于，所述反光部包括一锯齿状结构。

13.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述导光板为一平板。

14.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，更包括一扩散片，对应所述出光面。

15.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，更包括一反射片，对应所述反光面。

16.一种导光板，其特征在于，包括：

一导光板本体，包括一入光侧、一反光面以及一出光面，一导光凹槽形成于所述入光侧，其中，多条第一光线在所述导光凹槽进入所述导光板，成为多条第二光线，所述第二光线由所述反光面反射，成为多条第三光线，而朝所述出光面射出。

17.如权利要求16所述的导光板，其特征在于，所述第一光线由所述导光凹槽折射成为所述第二光线，所述第二光线与水平方向的一夹角δ收敛在±20°之间。

18.如权利要求17所述的导光板，其特征在于，所述导光凹槽包括一非球面结构。

19.如权利要求17所述的导光板，其特征在于，所述导光凹槽包括一反光部。

20.如权利要求17所述的导光板，其特征在于，所述导光板为一楔形板，所述反光面与所述出光面之间具有一楔形夹角θ。

21.如权利要求20所述的导光板，其特征在于，多个反射微结构形成于所述反光面，每一反射微结构包括一近光端面以及一远光端面，所述近光端面邻接所述远光端面，所述远光端面与所述反光面的一远光端面夹角α为55°-θ-δ。

22.如权利要求21所述的导光板，其特征在于，所述近光端面与所述反光面的一近光端面夹角β为θ+δ。

23.如权利要求21所述的导光板，其特征在于，每一反射微结构的宽高比值为4.9～5.6。

24.如权利要求19所述的导光板，其特征在于，所述第三光线在一第一平面上相互平行。

25.如权利要求19所述的导光板，其特征在于，多个出光微结构形成于所述出光面之上，所述第三光线穿过所述出光微结构，成为多条第四光线，受到所述出光微结构的调制，所述第四光线在一第二平面上相互平行，所述第一平面垂直于所述第二平面。

26.如权利要求25所述的导光板，其特征在于，每一出光微结构的宽高比值为1.2～1.6。

27.一种显示器，其特征在于，包括：

一显示面板；以及

一如权利要求1所述的背光模块，与所述显示面板层叠设置。

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