CN103836458A - 背光模块 - Google Patents

Abstract

一种背光模块。所述背光模块包括背板、扩散板、至少一导光元件及至少一光源。导光元件设置于背板上。导光元件包括第一出光面、第二出光面、反射面及锥状镂空部。反射面相对于背板设置，而第一出光面相对于反射面设置，且第二出光面位于反射面与第一出光面之间。锥状镂空部用以接收外部光线，且包括底端部与顶端部。底端部位于反射面，且具有第一镂空截面积。顶端部相对于底端部，且具有第二镂空截面积，其中第二镂空截面积小于第一镂空截面积。光源设置于背板上。扩散板相对于第一出光面设置。

Description

背光模块

技术领域

本发明是有关于一种背光模块，且特别是有关于一种具有导光元件的背光模块。

背景技术

依据光源设置的位置，背光模块可分为直下式背光模块及侧光式背光模块。与侧光式背光模块相比，直下式背光模块通过均匀设置光源来发光，而可获得较佳的发光均匀度，进而提升使用此背光模块的显示装置的画面细腻度。

由于发光二极管具有轻薄短小的特性，且具有良好的发光效能，因此一般的背光模块利用发光二极管来作为光源。然而，发光二极管的制造成本较已知的灯管高，且直下式背光模块需要设置大量发光二极管，才可有效提升背光模块的发光均匀度，进而增加背光模块的制造成本。

一般通过减少发光二极管的数量来降低背光模块的制造成本。但此方法也会降低背光模块的发光均匀度，进而降低背光模块的发光效能。据此，为了有效降低背光模块的制造成本且不影响背光模块的发光均匀度，一般的做法是设置一透镜来改变发光二极管的发光光型或增加背光模块的厚度。然而，上述两种做法虽可有效提升在发光二极管数量减少后的背光模块的发光均匀度，但却无法有效降低背光模块的制造成本。

鉴于此，亟须提供一种背光模块，以改善已知的背光模块的缺陷，从而提供一种可提高发光均匀度，且减少光源设置的数量，并降低制造成本的背光模块。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供一种背光模块，所述背光模块于导光元件上设置一锥状镂空部，以调整光源的发光光型，而提高背光模块的发光均匀度，进而提高背光模块的发光效能。

根据本发明的上述方面，提出一种背光模块。在一实施例中，所述背光模块包括背板、扩散板、至少一导光元件及至少一光源。导光元件设置于背板上，且每一个导光元件包括反射面、第一出光面、第二出光面及锥状镂空部。反射面相对于背板设置，第一出光面相对于反射面设置，而第二出光面接合于第一出光面与反射面之间，且锥状镂空部用以接收外部光线。锥状镂空部包括底端部与顶端部。底端部位于反射面，且具有第一镂空截面积。顶端部则相对于底端部，且具有第二镂空截面积。第二镂空截面积小于第一镂空截面积。至少一光源相对于至少一导光元件设置于背板上。扩散板则相对于第一出光面设置。

依据本发明一实施例，前述锥状镂空部是圆锥体或多角锥体，而所述锥状镂空部的顶端部具有一夹角，且所述夹角大约为20°至65°。

依据本发明另一实施例，前述的锥状镂空部的一侧壁的剖面为曲线，而此曲线由至少一条直线所构成。

依据本发明又一实施例，前述的每一个光源具有一发光面，且基于第一镂空截面积为100%，发光面的面积大约为10%至100%。

依据本发明再一实施例，前述的底端部与光源的发光面的距离大约为0mm至5mm。

依据本发明再一实施例，前述的反射面、第一出光面与第二出光面的至少一面具有多个微结构或印刷网点。

依据本发明再一实施例，前述的扩散板与背板的距离大约为20mm至45mm。

依据本发明再一实施例，前述的导光元件的横切面为圆形或多角形。

依据本发明再一实施例，前述的多角形的至少一角包括C角或R角。

依据本发明再一实施例，前述的反射面具有至少一卡榫，用以卡固导光元件于背板上。

应用本发明的背光模块，是利用设有一锥状镂空部的导光元件来改变光源的发光光型，以提高背光模块的发光均匀度且减少光源的设置数量，而提高背光模块的发光效能，并降低背光模块的制造成本。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图说明如下：

图1是绘示依照本发明的一实施例的背光模块的垂直剖面结构示意图。

图1a是绘示依照本发明的一实施例的导光元件的垂直剖面结构示意图。

图2是绘示依照图1的背光模块的导光元件与光源的垂直剖面结构示意图。

图3是绘示依照本发明的一实施例的C角及R角的剖面结构示意图。

图4是绘示沿着图1中剖面线A-A剖切的导光元件的水平剖面结构示意图。

图5是绘示依照本发明的另一实施例的导光元件的水平剖面结构示意图

图6是绘示依照本发明的另一实施例的导光元件的垂直剖面结构示意图。

【主要组件符号说明】

100：背光模块                      110：背板

110a：距离                         120：导光元件

120a：角面                         120b：角面

120c/120d/120e/120f：角            121：第一出光面

123：第二出光面                    125：反射面

130：锥状镂空部                    131：底端部

133：顶端部                        133a：夹角

135：入光面                        140：光源

140a：发光面                       140b：距离

141：光                            143：光

143a：光                           145：光

145a：光                           147：光

150：扩散板                        220：导光元件

230：锥状镂空部                     320：导光元件

330：锥状镂空部                     330a：曲线

330b/330c/330d：直线                α、β：倒角

具体实施方式

以下详细讨论本发明实施例的制造和使用。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的发明概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论的特定实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。

请参照图1及图1a，图1及图1a分别绘示依照本发明的一实施例的背光模块100的垂直剖面结构示意图及导光元件120的垂直剖面结构示意图。背光模块100包括背板110、扩散板150、至少一导光元件120及至少一光源140。导光元件120设置于背板110上，且每一个导光元件120均包括第一出光面121、第二出光面123、反射面125及锥状镂空部130。反射面125相对于背板110设置，而第一出光面121相对于反射面125设置，且第二出光面123接合于第一出光面121与反射面125之间，其中第一出光面121、第二出光面123与反射面125的至少一面可具有多个微结构或印刷网点。在一实施例中，所述多个微结构可具有至少一种图案形状，且所述图案形状可为V型图案形状、R型图案形状、其它合适的图案形状或上述图案形状的任意混合。锥状镂空部130用以接收外部光线，且锥状镂空部130可为圆锥体或多角锥体。锥状镂空部130包括入光面135、底端部131与顶端部133。入光面135设置于锥状镂空部130的内侧面。底端部131位于导光元件120的反射面125，而顶端部133则靠近导光元件120的第一出光面121，并相对于底端部131，且顶端部133具有一夹角133a。在一实施例中，所述夹角133a大约为20°至65°。顶端部133的镂空部分的水平截面积小于底端部131的镂空部分的水平截面积。扩散板150相对于第一出光面121设置。扩散板150与背板110的距离110a大约介于20mm至45mm之间。光源140则相对于导光元件120设置于背板110上。所述光源140具有发光面140a，且发光面140a的面积等于或小于底端部131的镂空部分的水平截面积。底端部131与发光面140a的距离140b大约介于0mm至5mm之间。

请参照图2，图2是绘示依照图1的背光模块100的导光元件120与光源140的垂直剖面结构示意图。光源140的光141先由发光面140a射出。然后，光141由入光面135进入导光元件120中，通过入光面135改变光141的路径。接着，光141的一部分由第一出光面121射出而形成光143，且光141的其它部分则被第一出光面121反射而形成光143a。之后，通过反射面125可使光143a的一部分由第一出光面121射出而形成光145，且光143a的其它部分则被第一出光面121反射而形成光145a。相同地，通过反射面125可使光145a由第二出光面123射出而形成光147。

当上述底端部131的镂空部分的水平截面积为100%时，前述发光面140a的面积大约为10%至100%。倘若发光面140a的面积小于10%时，背光模块须设置更多的光源140才可满足背光模块100的亮度，进而增加制造成本。若发光面140a的面积大于100%时，光源140发出的光141的一部分无法照射至入光面135，而直接由导光元件120射出，进而降低背光模块的发光均匀度。

请参照图1a及图2，倘若上述的顶端部133的夹角133a的角度大于65°时，前述的入光面135无法有效地将光源140发出的光141导入导光元件120中，而降低背光模块100的发光均匀度。若顶端部133的夹角133a的角度小于20°时，背光模块100须调整导光元件120的厚度才可避免发光面140a的面积大于底端部131的镂空部分的水平截面积，进而增加导光元件120的制造成本。

上述导光元件120的横切面可为圆形或多角形。在一实施例中，倘若导光元件120的横切面为多角形时，此多角形的至少一角包括C角或R角。请参照图3，图3是绘示依照本发明的一实施例的C角及R角的剖面结构示意图。在一实施例中，C角是代表角面120a为直线形的倒角α，而R角代表角面120b为外圆弧形的倒角β。请参照图4，所述图4是绘示沿着图1中横切线AA剖切的导光元件120的水平剖面结构示意图。当导光元件120的剖面为四角形时，导光元件120的角120c、120d、120e及120f的至少一者可为C角或R角，以调整光源的发光光型，而提高背光模块的发光均匀度。请参照图5，所述图5是绘示本发明的另一实施例的导光元件220的水平剖面结构示意图。当锥状镂空部230为四角锥体时，锥状镂空部230的横切面则为四角形。

请参照图6，所述图6是绘示依照本发明的另一实施例的导光元件320的垂直剖面结构示意图。导光元件320的锥状镂空部330的一侧壁的剖面为一曲线330a，而曲线330a由斜率不同的直线330b、330c与330d所构成。在一实施例中，曲线330a也可仅由一直线所构成，而形成镜面。在另一实施例中，直线330b、330c与330d的斜率可为渐增、渐减或任意排列。

在一实施例中，上述导光元件的反射面可具有至少一卡榫(未示出)，用以将导光元件卡固于背板上，且用以固定导光元件与光源的发光面的距离。在本实施例中，卡榫可穿透光源的发光条(Light Bar)，以固定导光元件与发光条，而可避免背光模块晃动时的碰撞造成导光元件或光源受损。

由本发明上述实施例可知，本发明的背光模块通过导光元件所设置的锥状镂空部来调整光源的发光光型，以提高背光模块的发光均匀度，并减少光源设置的数量，而增加背光模块的发光效能，且降低背光模块的制造成本与体积。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更改与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种背光模块，包括：

一背板；

至少一导光元件，设置于所述背板上，且所述至少一导光元件中的每个导光元件包括：

一反射面，相对于所述背板设置；

一第一出光面，相对于所述反射面设置；

一第二出光面，接合于所述第一出光面与所述反射面之间；以及

一锥状镂空部，用以接收外部光线且包括：

一底端部，位于所述反射面且具有一第一镂空截面积；以及

一顶端部，相对于所述底端部且具有一第二镂空截面积，其中所述第二镂空截面积小于所述第一镂空截面积；

至少一光源，相对于所述至少一导光元件设置于所述背板上；以及

一扩散板，相对于所述第一出光面设置。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中所述锥状镂空部是一圆锥体或一多角锥体，而所述锥状镂空部的所述顶端部具有一夹角，且所述夹角实质为20°至65°。

3.如权利要求1所述的背光模块，其中所述锥状镂空部的一侧壁的剖面为一曲线，而所述曲线由至少一条直线所构成。

4.如权利要求1所述的背光模块，其中所述至少一光源中的每个光源具有一发光面，且基于所述第一镂空截面积为100%，所述发光面的面积实质为10%至100%。

5.如权利要求1所述的背光模块，其中所述底端部与相对的所述光源的发光面的距离实质为0mm至5mm。

6.如权利要求1所述的背光模块，其中所述反射面、所述第一出光面及所述第二出光面中的至少一面具有多个微结构或印刷网点。

7.如权利要求1所述的背光模块，其中所述扩散板与所述背板的距离实质为20mm至45mm。

8.如权利要求请求项1所述之的背光模块，其中所述至少一导光元件的一横切面是一圆形或一多角形。

9.如权利要求8所述的背光模块，其中所述多角形的至少一角包括一C角或一R角。

10.如权利要求1所述的背光模块，其中所述反射面具有至少一卡榫，用以卡固所述导光元件于所述背板上。

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