CN104330921A - 具光学调控膜的背光模块 - Google Patents

Abstract

一种具光学调控膜的背光模块，包含光源模块及光学调控膜。光源模块包含至少一光源，光学调控膜包含至少一区块分别对应至少一光源，光源于区块内的光源投影位置为分布于区块内的第一出光孔所围绕。第一出光孔于光学调控膜朝向光源模块的一面具有第一开口，并于背向光源模块的一面具有第二开口，第一开口相对于光源投影位置的远端较第二开口相对于光源投影位置的远端在平行光学调控膜的方向上远离光源投影位置。

Description

具光学调控膜的背光模块

技术领域

本发明涉及一种背光模块，特别是一种具有光学调控膜的直下式背光模块。

背景技术

近年来，液晶显示装置的技术渐趋成熟。随着消费者的喜好及要求增加，液晶显示装置也逐渐走向薄型化。为求达到薄型化的目的，液晶显示装置的各组成部分均需进行厚度的缩减，例如显示面板、光学膜片及背光模块。其中背光模块因需要混光空间，所需要的厚度通常较大，因此也成了主要进行厚度缩减的目标。

图1A为直下式背光模块的示意图，具有载板24、多孔反射片22、下反射片26及扩散板23，载板24上设置有多个光源25，多孔反射片22设置于光源25上方用以分配光源25所产生的光线，其中多孔反射片22与扩散板23的距离为H1，多孔反射片22至光源25顶面的距离为H2。多孔反射片22上设有多个出光孔，藉此，多孔反射片22可选择性地反射光源25的光线，或者允许光线通过，以达到分配光线以产生均匀背光的目的。

然而，当进行更轻薄的模块设计时，如图1B所示，可降低多孔反射片22与扩散板23之间的距离H1以降低厚度，但是因为一次光线会直接从出光孔散射出去，因此一次光直射区域限制范围过大，亦即光源25投影至多孔反射片22的区域(无出光孔布设范围)过大，以至于会在光源上方对应扩散板23的区域会有暗区的情况产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种背光模块，可缩小一次光线直射区域的限制，解决光源上方暗区的问题。

本发明的另一目的在于提供一种背光模块，具有较薄的厚度并能兼顾背光的均匀性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种背光模块，包含光源模块及光学调控膜。光源模块包含至少一光源；光学调控膜设置于光源模块上方并具有多个第一出光孔，用以分配光源产生的光线于不同位置的第一出光孔穿射而出。光学调控膜包含至少一区块分别对应至少一光源，光源于区块内的光源投影位置为分布于区块内的第一出光孔所围绕。

第一出光孔于光学调控膜朝向光源模块的一面具有第一开口，并于背向光源模块的一面具有第二开口，第一开口相对于光源投影位置的远端较第二开口相对于光源投影位置的远端在平行光学调控膜的方向上远离光源投影位置。

本发明的技术效果在于：

相较于现有技术，本发明的背光模块可缩小一次光线直射区域的限制，解决光源上方暗点的问题，亦能降低背光模块的厚度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A为为现有技术背光模块的实施例示意图；

图1B为现有技术背光模块的实施例光线示意图；

图2A为本发明背光模块的实施例示意图；

图2B-图2F为本发明光学调控膜的实施例示意图；

图3A-图3D为本发明光学调控膜的另一实施例示意图；

图4A-图4C为本发明光学调控膜的又一实施例示意图。

1    背光模块

11   光源模块

12   光学调控膜

13   扩散板

111  光源

112  载板

113  下反射片

121  第一出光孔

122  第二出光孔

123  区块

124  光源投影位置

1211 第一开口

1212 第二开口

1213 远端

1214 远端

1215 近端

1216 近端

22   多孔反射片

23   扩散板

24   载板

25   光源

26   下反射片

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

以下将以附图配合文字叙述公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。此外，为简化附图起见，一些现有技术的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘出。

请参照图2A及图2B的实施例，背光模块1较佳包含光源模块11及光学调控膜12。光源模块11包含多个光源111，例如发光二极体(Light-EmittingDiode,LED)；此外，光源模块11较佳还包含载板112供承载光源111，于此实施例中，也可以选择性地在载板112与光源111之间设置下反射片113。以较佳实施例而言，光源111以行列矩阵的形式排列于载板112上，如图2A所示。在光源模块11上方设置有光学调控膜12，光学调控膜12较佳可以是高反射率多孔反射片，并具有多个第一出光孔121，用以分配光源111产生的光线于不同位置的第一出光孔121穿射而出。光源111产生的光线可经光学调控膜12及载板112或下反射片113来回反射，并自第一出光孔121处穿出光学调控膜12，如此即可通过调整出光孔在光学调控膜12上不同位置的密度、形状及大小以改变不同位置上的单位面积开口率，来分配光源111产生的光线。此外，在光学调控膜12上方可设置扩散板13，以进一步将自光学调控膜12射出的光线作进一步的均匀化。其中光学调控膜12包含对应于光源111的区块123，其排列形式较佳为对应于光源111而呈现行列矩阵的形式，而光源111在区块上的光源投影位置124会被此区块内的多个第一出光孔121围绕。

进一步来说，如图2C所示，第一出光孔121在光学调控膜12朝向光源模块11的一面具有第一开口1211，并且于背向光源模块11的一面具有第二开口1212。第一开口1211相对于光源投影位置124的远端1213处较第二开口1212相对于光源投影位置124的远端1214处，在平行光学调控膜12的方向上远离光源投影位置124；第一开口1211相对于光源投影位置124的近端1215处较第二开口1212相对于光源投影位置124的近端1216处，在平行光学调控膜12的方向上靠近光源投影位置124。简单来说，第一开口1211的面积会大于第二开口1212的面积，其开口较佳为圆形的形状，且第二开口1212的直径较佳设计为小于0.3mm。如图所示，本实施例的第一出光孔121会呈现类似漏斗状的形状。在此实施例中，第一开口1211及第二开口1212均为圆形，远端及近端分别指开口端缘上最远离及最接近光源投影位置的部分弧线，且此部分弧线较佳均小于开口半圆周的长度。然而当第一开口1211或第二开口1212不为圆形时，则远端及近端亦可由部分的开口端缘来构成。

依据本实施例，如图2D的光线示意图所示，部分一次光线会先被远离光源投影位置一侧的内壁挡住再射出。相较现有技术的出光孔设计方式，本实施例所设计的光学调控膜可以减低一次光线直接由第一出光孔散射出去的情形。据此，利用本实施例所设计的非垂直性的第一出光孔121，其在光学调控膜12上的布局来说，可以更向光源投影位置124靠近，能缩短光源投影位置124的无孔洞区域，进而缩小一次光线直射区域的限制，解决光源上方暗点的问题。

值得一提的是，在一实施例中，如图2E所示，光学调控膜12上的第一出光孔121可以使用冲针穿刺而成，于此情况下，第一出光孔121可能会在穿刺的尾端产生毛边突起的现象，而突起的部分因为提高了壁面的高度，因此亦可以增加一次光线阻挡的范围，如同前述，第一出光孔121可以更向光源投影位置124靠近。

需说明的是，如图2F所示，若将上述实施例中第一出光孔的第一开口近端及远端的距离定义为D，将第二开口近端及远端的距离定义为d，将光学调控膜的厚度定义为t，将光源顶面至光学调控膜的垂直距离定义为H，将光源投影位置至第一开口近端的距离定义为X时，则满足下列关系式：

依据本实施例，通过第一出光孔的第二开口近端及远端的距离d的变化，可以控制第一出光孔内壁的斜率变化，使一次光线不会直接穿出，可以缩短X的距离，因此，光学调控膜上的第一出光孔能更向内分布设置，可以缩短X的长度，如此可以缩小一次光线直射区域的限制，因此能解决光源上方暗点的情况，且能间接降低扩散板至光学调控膜的高度，藉此以能缩减背光模块的厚度。

本发明的另一实施例，如图3A所示，第一出光孔的第一开口1211相对于光源投影位置的近端与第二开口1212相对于光源投影位置124的近端，在平行光学调控膜的方向上具有与光源投影位置124相同的距离。也就是说，两开口在靠近光源投影位置处的内壁为垂直的形状，而远离光源投影位置处的内壁仍然为斜向的形状。

如图3B的光线示意图所示，部分一次光线会被远离光源投影位置一侧的内壁挡住，相较于以往垂直型出光孔的设计，可以减低一次光线直接由第一出光孔直接散射出去的情形。据此，利用本实施例所设计的非垂直性的第一出光孔，在第一出光孔的布局上来说，可以更向光源投影位置124靠近，进而能缩短光源投影位置124的无孔洞区域，进而缩小一次光线直射区域的限制，解决光源上方暗点的问题。

类似地，如图3C所示，在不同实施例中，第一出光孔121亦可能在穿刺的尾端产生毛边突起的现象，而突起的部分因为提高了壁面的高度，因此亦可以增加一次光线阻挡的范围。

需说明的是，如图3D所示，若将上述实施例中第一出光孔的第二开口近端及远端的距离定义为d，将光学调控膜的厚度定义为t，将光源顶面至光学调控膜的垂直距离定义为H，将光源投影位置至第一开口近端的距离定义为X时，则满足下列关系式：

依据本实施例，通过第一出光孔的第二开口近端及远端的距离d的变化，可以控制第一出光孔内壁的斜率变化，使一次光线不会直接穿出，可以缩短X的距离，因此，光学调控膜上的第一出光孔能更向内分布设置，可以缩短X的长度，如此可以缩小一次光线直射区域的限制，因此能解决光源上方暗点的情况，且能间接降低扩散板至光学调控膜的高度，藉此以能缩减背光模块的厚度。

本发明的另一实施例，如图4A及图4B所示，主要在前述实施例的区块123中，设置多个第二出光孔122围绕于第一出光孔121的外围。其中，第二出光孔122于光学调控膜12相对两面的开口，相对于光源投影位置的远端在平行光学调控膜12的方向上与光源投影具有相同的距离。简单来说，第二出光孔为一种垂直型孔洞，其较佳为一种圆柱状的孔洞。同样地，在不同实施例中，如图4C所示，穿刺的尾端亦可有毛边突起的情形。其余实施方式如同前述不同实施例作相对应变化，故不在此赘述。

相较于现有技术，本发明的背光模块可缩小一次光线直射区域的限制，解决光源上方暗点的问题，亦能间接降低背光模块的厚度。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种背光模块，其特征在于，包含：

一光源模块，包含至少一光源；以及

一光学调控膜，设置于该光源模块上方并具有多个第一出光孔；其中，该光学调控膜分配该光源产生的光线于不同位置的该第一出光孔穿射而出；该光学调控膜包含至少一区块分别对应该至少一光源，该光源于该区块内的一光源投影位置为分布于该区块内的该多个第一出光孔所围绕；

其中，该第一出光孔于该光学调控膜朝向该光源模块的一面具有一第一开口，并于背向该光源模块的一面具有一第二开口，该第一开口相对于该光源投影位置的远端较该第二开口相对于该光源投影位置的远端在平行该光学调控膜的方向上远离该光源投影位置。

2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一出光孔具有一内壁，同一该第一出光孔的该内壁中较远离该光源投影位置的部分，于该第一开口向该第二开口延伸时逐渐向该光源投影位置接近。

3.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该第一出光孔形成为漏斗状。

4.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一开口的面积大于该第二开口的面积。

5.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一开口相对于该光源投影位置的近端较该第二开口相对于该光源投影位置的近端在平行该光学调控膜的方向上靠近该光源投影位置。

6.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，当该第一开口近端及远端的距离为D，该第二开口近端及远端的距离为d，该光学调控膜的厚度为t，该光源顶面至该光学调控膜的垂直距离为H，该光源投影位置至该第一开口近端的距离为X时，有下列关系式成立：

7.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第一开口相对于该光源投影位置的近端与该第二开口相对于该光源投影位置的近端在平行该光学调控膜的方向具有与该光源投影位置相同的距离。

8.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于，当该第二开口近端及远端的距离为d，该光学调控膜的厚度为t，该光源顶面至该光学调控膜的垂直距离为H，该光源投影位置至该第一开口近端的距离为X时，有下列关系式成立： $\frac{H}{X}<\frac{t}{d}.$

9.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该光学调控膜具有多个第二出光孔；在每一该区块内，该多个第二出光孔分布围绕于该第一出光孔的分布范围外；该第二出光孔于该光学调控膜相对两面的开口相对于该光源投影位置的远端在平行该光学调控膜的方向上与该光源投影位置具有相等距离。

10.如权利要求9所述的背光模块，其特征在于，该第二出光孔为圆柱状。

11.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第二开口为圆形，且直径小于0.3mm。