CN103851418A

CN103851418A - 背光模组

Info

Publication number: CN103851418A
Application number: CN201210521159.9A
Authority: CN
Inventors: 蔡宗辉; 蔡卲瑜
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2014-06-11

Abstract

一种背光模块包括有导光板、光源以及导光组件，其中导光板上具有一个主入光面与一个主出光面，且主入光面系位于导光板之侧面，而主出光面则位于导光板的顶面，光源系设置于导光板边缘下方，并邻近于主入光面，导光组件系设在导光板的侧面，且靠近光源的一侧，藉此，将光源所发出的光线经由导光组件的混光后，再引导进入导光板内。由于此种设计结构，使其边框的宽度仅需包括导光组件即可，且利用导光组件来增加光行走的路径，可避免亮暗带的状况。

Description

背光模组

技术领域

本发明是关于一种背光模块，且特别是关于背光模块中的窄边框架构设计。

背景技术

目前市场上的背光模块在配合窄边框的架构下，受限于空间限制，在机构设计与光学品味(Hot Spot)上皆会受到极大挑战。一般背光模块如图八所示，其包括有光源90、导光板91及光学膜片92等，且光源通常选择发光效率较好的发光二极管使用，但由于发光二极管是点光源，故必需要有一个混光区m，供发光二极管进行混光，一般来说在背光模块中设置光源的光源侧，为了容纳发光二极管灯条(LED Light bar)，已需要较多空间，使得背光模块的边框必需保有一定边框距离d，无法再进行窄边化的设计。

在机构件无法更动的条件下，如为了窄边框而强迫缩小混光区，将使导光板上邻近光源附近的亮带(Hot Spot)状况变的严重。不仅如此，由于越靠近光源，正对LED的地方会产生亮带(Hot spot)，而在光源的间隙前方，相对的就会有较暗的问题。一般来说，为了填补暗区，唯有缩小光源之间的间隙，但如此一来，作为光源使的发光二极管颗数必然增加，成本也会跟着提升。

发明内容

有鉴于现有技术问题，本发明的目的在于提出一种背光模块，其利用导光组件的设计来达到窄边框的目的。

为达到上述目的，本发明提出一种背光模块的实施例，在本实施例中包括背光模块中至少包括有导光板、光源以及导光组件，其中导光板上具有一个主入光面与一个主出光面，且主入光面系位于导光板的侧面，而主出光面则位于导光板的顶面，光源是设置于导光板边缘下方，并邻近于主入光面，导光组件系设在导光板的侧面，且靠近光源的一侧，藉此，将光源所发出的光线经由导光组件的混光后，再引导进入导光板内。由于此种设计结构，使其边框的宽度仅需包括导光组件即可，故边框的宽度可大量缩小，此外，利用导光组件来增加光行走的路径，使光源所发出的光线，在进入于导光板前能先进行均匀混光，可避免亮暗带的状况。

在本实施例中导光组件上主出光面法线平行方向的尺寸定义为导光组件的高度(高)，与该主入光面法线平行方向的尺寸定义为导光组件的宽度(宽)，而光源的出光面中心，设置于导光组件下缘至1/3导光组件高的范围内，且导光板的底部同样置于导光组件上缘至1/3导光组件高的范围内，亦即导光组件的顶部不可高于导光板的主出光面。

除此之外，本实施例中的导光组件面向光源的一侧为光学面，另一侧则为具有反射特性为镜面反射或高散射特性的反射面，其中光学面是由入光面及出光面所组成，且在出光面的表面上具有微结构，其中入光面系面对于光源，而出光面则面对于导光板的主入光面，此外，反射面可由金属镀膜、多层介电质膜、以高反射材质贴附等方法制作。

在本发明的其它实施例中，导光组件出光面上的微结构可以包括粗糙面、几何形状凸点或几何形状凹点或其组合，如此一来可以使经由导光组件混光的光线，于射出导光组件时进行第二次光学作用，使进入于导光板中的光线为混光均匀的光线。

在本发明的其它实施例中，导光组件出光面上的微结构可以是横向一维V型沟槽，当然，本例中的微结构亦可以与上述的粗糙面、几何形状凸点或几何形状凹点等进行组合。

为让本发明的目的、特征和优点能使该领域具有通常知识者更易理解，下文举一优选实施例，并结合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明背光模块实施例的立体示意图。

图2是本发明背光模块实施例的侧面示意图(本图示中有绘示框架及光路示意图)。

图3是本发明背光模块实施例局部放大示意图。

图4是本发明背光模块的导光组件第一实施例示意图。

图5是本发明背光模块的导光组件第二实施例示意图。

图6是本发明背光模块的导光组件第三实施例示意图。

图7是本发明背光模块的导光组件第四实施例示意图。

图8是现有背光模块示意图。

符号说明：

光源10

导光板20

主入光面21

主出光面22

导光组件30

光学面31

入光面311

出光面312

微结构313

条状结构314

反射面32

光源90

导光板91

光学膜片92

混光区m

边框距离d

具体实施方式

如图1及图2所示，图1是本发明背光模块实施例的立体示意图、图2是本发明背光模块实施例的侧面示意图(本图示中有绘示框架及光路示意图)，如图1、2所示：本实施例的背光模块中至少包括有光源10、导光板20以及导光组件30，光源10在本实施例中例如为发光二极管，是设置于导光板20边缘下方，导光板20上具有一个主入光面21与一个主出光面22，且主入光面21系位于导光板20的侧面，而主出光面22则位于导光板20的顶面，前述的光源10除位于导光板20下外，还邻近于主入光面22，换言之，光源10的出光面与导光板20的主入光面22位于同一垂直面上。

上述的导光组件30是设在导光板20的侧面(外围)，且靠近光源10的一侧，将光源10所发出的光线引导进入导光板20内，在本实施例中导光组件30例如是柱状体，更进一步说例如是一个半圆柱体，以下请同时参阅图3，图3是本发明背光模块实施例局部放大示意图，如图3所示：在导光组件30上主出光面22法线平行方向的尺寸定义为导光组件30的高度(高)，与该主入光面21法线平行方向的尺寸定义为导光组件30的宽度(宽)，而光源10的出光面中心，设置于导光组件30下缘至1/3导光组件高的范围内，且导光板20的底部同样置于导光组件30上缘至1/3导光组件高的范围内，亦即导光组件30的顶部不可高于导光板20的主出光面22。

此外，导光组件30面向光源10的一侧为光学面31(由于本实施例中导光组件30为半圆柱体，故光学面31为平面)，导光组件30面向光源10的另一侧则为具有反射特性为镜面反射或高散射特性的反射面32(由于本实施例中导光组件30为半圆柱体，故反射面32是一个自由曲面，且反射率为80%以上)，以下请同时参阅图4，是本发明背光模块的导光组件第一实施例示意图，如图4所示：导光组件30中的光学面31系由入光面311及出光面312所组成，且在出光面312的表面上具有微结构313，其中入光面311是面对于光源10，而出光面312则面对于导光板20的主入光面21。如此一来，可利用导光组件30来增加光行走的路径，使光源10所发出的光线，在进入于导光板20前能先进行均匀混光，使光源10(每一颗发光二极管)所能涵盖的范围更宽，除了可以避免产生亮带的状况及发生暗带的情形外，更可减少光源(发光二极管)的使用量。在本实施例中，由于导光组件30的光学面31是面对于光源10的出光面，故光源10所发出的光线自导光组件30的入光面311进入于导光组件30中，并经由反射面32的反射，使光线于导光组件30进行均匀混光后，由出光面312射出并自主入光面21进入于导光板20内，再由导光板20的主出光面22进行出光，其中光线在射出光面312会再经过微结构313的散射，使光线更均匀，此外，反射面32可由金属镀膜、多层介电质膜、以高反射材质贴附等方法制作。由此结构中进入于导光板20的光线已是均匀的光线，故不会产生上述亮暗带的状况。

请参阅图5，图5是本发明背光模块的导光组件第二实施例示意图，如图5所示：在本实施例导光组件30的入光面311上具有多个条状结构314，且该些条状结构314系平行于高度方向设置，并等距地设置于入光面311上，换言之，条状结构的长轴方向(延伸方向)是平行于导光组件30的高度方向，藉以使由光源10进入导光组件30的光线，先进行第一次光学作用，以使光线于导光组件30中可达到最佳的混光效果。

请参阅图6，图6是本发明背光模块的导光组件第三实施例示意图，如图6所示：在本实施例导光组件30出光面312上的微结构313可以包括粗糙面、几何形状凸点或几何形状凹点或其组合。在图示中是以几何形状凸点为例，如此一来可以使经由导光组件30混光的光线，于射出导光组件30时进行第二次光学作用，使进入于导光板10中的光线为混光均匀的光线。

请参阅图7，图7是本发明背光模块的导光组件第三实施例示意图，如图7所示：在本实施例导光组件30出光面312上的微结构313例如是横向一维V型沟槽，当然，本例中的微结构亦可以与上述的粗糙面、几何形状凸点或几何形状凹点等进行组合。在图示中是仅以横向一维V型沟槽为例，如此一来可以使经由导光组件30混光的光线，于射出导光组件30时进行第二次光学作用，使进入于导光板10中的光线为混光均匀的光线。

综上所述，由于现有大多的背光模块设计，其边框的宽度必需包括光源侧空间及混光区，且在光源侧为了容纳发光源结构(包括散热组件、电路板、发光二极管)，需要较大的空间，故使得边框无法做窄，而借由本发明的背光模块，其边框的宽度仅需包括导光组件即可，故边框的宽度可大量缩小，由容纳发光源结构(包括散热组件、电路板、发光二极管)所需宽度减少成仅容纳导光组件的宽度即可，此外，还可增加光行走的路径，使发光源(每一颗发光二极管)所能涵盖的范围更宽，可拉大发光二极管的设置间距，以减少发光二极管的使用量，且不会造成亮暗带的状况。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims

1.一种背光模块，包括：

一导光板，具有一主入光面与一主出光面，该主入光面位于该导光板的侧面，而该主出光面位于该导光板的顶面；

一光源，设置于该导光板下方，且邻近于该主入光面；以及

一导光组件，设置在该导光板的侧面，且面对于该主入光面与该光源，该导光组件包括有一光学面与一反射面，且与该主出光面法线平行方向的尺寸定义为该导光组件的高度，其中该光学面为该导光组件面向该光源与主入光面的一侧，且该光学面系由一入光面及一出光面所组成，该入光面系对应于该光源，且该光源的中心，是位于该导光组件下缘至1/3导光组件的高度之间，而该出光面则对应于该主入光面。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中该导光板的底部置于该导光组件上缘至1/3导光组件的高度之间。

3.如权利要求2所述的背光模块，其中该导光组件的顶部不高于该主出光面。

4.如权利要求1所述的背光模块，其中该反射面包括一自由曲面。

5.如权利要求1所述的背光模块，其中该反射面具有80%以上的反射率。

6.如权利要求5所述的背光模块，其中该反射面的反射特性为镜面反射或高散射特性。

7.如权利要求1所述的背光模块，其中该出光面表面具有一微结构。

8.如权利要求7所述的背光模块，其中该微结构包括粗糙面、几何形状凸点、几何形状凹点、横向一维V型沟槽或以上的组合。

9.如权利要求1所述的背光模块，其中该入光面上具有多个条状结构，该些条状结构是平行于高度方向设置。

10.如权利要求9所述的背光模块，其中该些条状结构是等距设置于该入光面上。