CN105444038A - 发光模组 - Google Patents

Abstract

本发明为一发光模组其包含一光学件、至少一发光元件与至少一反射件，该光学件具有一第一光学部与一第二光学部，该第一光学部与该第二光学部为一体成型，该第二光学部位于该第一光学部之上，该第一光学部的底面为一出光面，该出光面大于该第一光学部与该第二光学部的一交界面，并且该出光面具有多个光学微结构，该至少一发光元件设置于该第二光学部的一侧，该至少一反射件设置于相对该发光元件的一侧，本发明利用该光学件全反射方式增加面光源的发光面积，并且利用光学件一体成型，无需边框修饰与支撑，进而降低眩光和省去框架成本。

Description

发光模组

技术领域

本发明是有关于一种发光模组，尤指一光学件具有一第一光学部与一第二光学部，该第一光学部与该第二光学部为一体成型，该第二光学部位于该第一光学部上，该第一光学部的出光面大于该第一光学部与该第二光学部的交界面，且该第一光学部的出光面具有光学微结构。

背景技术

现今产业越来越多样化，有关于照明技术的良莠，对于视力健康以及个人心情影响甚大，近年来对于灯具也有相当的突破，不但追求更为光亮以降低照明死角，同时也更加节省电力，故产生出诸多种类的灯具，如：灯泡、日光灯管或LED发光灯具。

而有关于LED发光灯具，对于发光二极管(LED,Light-Emitting-Diode)的出光方式，其包含点光源及面光源，其中点光源是理想化为质点的向四面八方发出光线的光源，面光源由发光区域整面照射出平均的光。而LED面光源则相较于LED点光源，属泛光的发光形式故发光角度较大，且较不易产生黑影或重影的问题，无炫光且光线均匀柔和不伤眼。

就目前技术而言，背光模组主要由发光源(LightSource)、导光板(LightGuidePlate)与反射板(Reflector)所组成。背光模组将发光源发出的光转化成提供给液晶面板亮且均匀的面光源，先经由导光板将光源转换成面光源，并利用导光板底部的反射板将射出导光板的光线反射回导光板内部，以提升模组效率，而背光模组依照光源与出光面相对位置的不同，可区分成边光式(EdgeLighting)及直下式(BottomLighting)两种类型。

而有关于边光式背光模组的技术，其为将光源摆置于背光模组的边缘，当光线进入导光板后藉由底部的印刷网点或微结构将光线导引至出光面。拥有轻量、薄型化、窄框化及消耗功率低等特色。

而于习知技术中，边光式背光模组通常将光线由导光板出光面导出的后，就必须经过扩散片进行均匀分布及模糊网点或灯管影像的工作，扩散片散射度的要求则依照放置位置而有不同散射度(Hase)的要求。但是增加扩散片虽然可以产生均匀出光的效果，但是，也会增加整体结构上的体积。

本发明针对习知技术中的缺点提供一种发光模组，其利用一光学件，该光学件具有一第一光学部与一第二光学部，该光学件的该第二光学部为反射光区，而该第一光学部为出光区，本发明利用该第一光学部与该第二光学部为一体成型，可省略增设扩散片或其它结构，使整体结构的体积能够薄化，且于出光区无边框使光源能够照射范围大，而达到光线无死角的效果。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种发光模组，利用一光学件，该光学件具有一第一光学部与该第二光学部，该第一光学部与该第二光学部为一体成型，该第一光学光学部的出光面大于该第一光学部与该第二光学部的交界面，再藉由光线反射方式，可控制面光源大小的手段，使其面光源变大。

本发明的一目的，在于提供一种发光模组，该第一光学部的出光面具有一光学微结构，使其出光面能均匀出光。

本发明的一目的，在于提供一种发光模组，第一光学部并无边框限制出光，既能够增加发光表面积与发光角度，而达到光线无死角的效果，也能够降低眩光和省去框架成本。

为达上述所指称的目的及功效，本发明为一发光模组，其包含一光学件、至少一发光元件与至少一反射件，该光学件具有一第一光学部与一第二光学部，该第一光学部与该第二光学部为一体成型，该第二光学部位于该第一光学部之上，该第一光学部的底面为一出光面，该出光面大于该第一光学部与该第二光学部的一交界面，并且该出光面具有多个光学微结构，该至少一发光元件设置于该第二光学部的一侧，该至少一反射件设置于该发光元件的一侧。

附图说明

图1A：其为本发明的第一实施例的发光模组示意图；

图1B：其为本发明的第一实施例的发光模组剖视图；

图1C：其为本发明的第一实施例的发光模组的光路径示意图；

图1D：其为本发明的第一实施例的发光模组的辅助光学件示意图；

图2：其为本发明的第二实施例的发光模组示意图；以及

图3：其为本发明的第三实施例的发光模组示意图。

【图号对照说明】

1发光模组

10光学件

100出光面

101侧出光面

102上出光面

110第一光学部

110A第一光学部

111光学微结构

120第二光学部

120A第二光学部

121A本体

122A延伸部

1221A平面

1222A曲面

20发光元件

20A发光元件

200交界面

30反射件

30A反射件

300光线

40辅助光学件

410光学结构

50凹槽

510电路板

具体实施方式

为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：

有鉴于习知技术的中，背光模组将发光源发出的光转化成提供给液晶面板等亮且均匀的面光源，经由导光板底面的该光学微结构将光源转换成面光源，其发光面积等于该导光板面积，在导光板出光面处则使用扩散片使透过的光线扩散的更为均匀并掩盖导光板出光的瑕疵，但，增加扩散片会增加整体结构上的体积，本发明可省略增设扩散片或其它结构，使整体结构的体积能够薄化，且整体光学件为一体成型，并增加出光面积。

请参阅图1A到图1D，其为本发明的第一实施例的发光模组示意图、剖视图、光路径示意图与辅助光学件示意图；如图所示，本实施例为一种发光模组1，其包含一光学件10、至少一发光元件20与至少一反射件30。

承上所述，该光学件10具有一第一光学部110与一第二光学部120，该第一光学部110与该第二光学部120为一体成型，该第二光学部位120于该第一光学部110之上，该第一光学部110的底面为一出光面100，该出光面100大于该第一光学部110与该第二光学部120的一交界面200，并且该出光面100具有多个光学微结构111，该至少一发光元件20设置于该第二光学部120的一侧，该至少一反射件30设置于相对该发光元件20的一侧，其中，该至少一发光元件20发出一光线300，该光线300于该第二光学部120受到该至少一反光件30的至少一次反射后，而入射该第一光学部110。

本实施例为一发光模组1，其利用该至少一发光元件20，该至少一发光元件20为发光二极管，该发光元件20发出一光线300，该光线300自该第二光学部120的一侧进入该光学件10内，而该光学件10具有该第一光学部110与该第二光学部120，该第一光学部110与该第二光学部120为一体成型结构，其中，该第一光学部110为多边体、多边柱体、球体、圆柱体、方锥体或圆锥体，而该第二光学部120为圆柱体或多边柱体。

进入该光学件10内的一部分的该光线300会照射于该至少一反光件30，并且此部分的该光线300于该第二光学部120受到该至少一反光件30的至少一次反射，而使该光线300入射于该第一光学部110，而也有另一部分的该光线300直接往该第一光学部110方向照射，其中，该反射件30为一银反射片、一玻璃涂布反射涂料、一半反光透膜片或可产生镜面反射、高斯反射或朗伯特反射特性的反射材料，本发明不限制其反射材料或其反射所产生的效果。

而经过该第二光学部120后的该光线300照射于该第一光学部110内，一部分的该光线300直接照射于该出光面100，该出光面100具有多个光学微结构111，该些个光学微结构111为印刷网点或破坏全反射结构面，而该光线300经过该些个光学微结构111后，使该光线300能通过该出光面100发光，其中，本实施例的该些个光学微结构111为印刷网点，而以印刷网点分布为例，若需要使该发光模组1的光源能够均匀出光，则印刷网点依该出光面100的发光亮度而设置，该出光面100以中心处最亮，则印刷网点于该出光面100的中心处设置稀疏，而越靠近外侧越暗，则印刷网点于该出光面100的外侧设置密集，而本发明并不限定该些个光学微结构111的设置方式，印刷网点疏密设置可依据使用者的需求作设置，利用印刷网点疏密设置影响出光亮度，使该出光面100发出全面均匀或局部图案较亮或中心最亮往四周足渐变暗等...多种设计。

再者，于该第一光学部110的两侧各别为一侧出光面101，当该光线300照射至每一该侧出光面101，会有一部分该光线300各别通过该侧出光面101，也会有一部分该光线300受到该侧出光面101的反射回该第一光学部110，该发光模组1的两侧各别利用该侧出光面101以改良该出光面100的最外侧会有暗区产生的现象，进一步将每一侧出光面101设为破坏全反射结构面，使每一该侧出光面101以破坏全反射出光方式以减少部分的该光线300的能量损耗，另外，该第一光学部110相对于该出光面100并相邻于该侧出光面101的二上出光面102，该二上出光面102也有一部分该光线300会经由该二上出光面102向外照射，以尽量减少该发光模组1出光的死角。

复参阅图1D，进一步设置一辅助光学件40，该辅助光学件设置于该出光面100，该辅助光学件40为透明或半透明材质，其为PMMA、PC、压克力或玻璃材料所制成，另外，该辅助光学件40具有一光学结构410，该光学结构410为图案、文字或符号，本实施例的该辅助光学件40为改变光学均匀性、调整配光曲线、保护内层结构或传达任何讯息等，可依据使用者的需求做调整使用。

本实施例为一种矩形的平面发光模组，依其功能性可分为上层的反射光区与下层的出光区，利用该发光元件20发出该光线300后，该光线300于该第二光学部120区域进行反射出光，而于该第二光学部120与该第一光学部110的该交界面200(虚构面，该第一光学部110与该第二光学部120为一体成型)产生一强度不均匀的面光源，此强度不均的面光源照向该第一光学部110的该出光面100，藉由该出光面100的该些个光学微结构111而使此面光源能够均匀出光，另外，藉由光线反射方式，可控制面光源大小的手段，使该发光模组1具有放大整体面光源的效果，且该光学件10为一体成型能减少结构组装的体积，该第一光学部110并无边框限制出光，既能够增加发光表面积与发光角度，而达到光线无死角的效果，也能够降低眩光和省去框架成本。

请参阅图2，其为本发明的第二实施例的发光模组示意图；如图所示，本实施例与第一实施例的差异在于，本实施例为一种圆形的平面发光模组，依其功能性同样为上层的反射光区与下层的出光区，而上层的反射光区为配合圆形的平面发光模组，该第二光学部120A具有一本体121A与三延伸部122A，于该本体121A的周侧向外延伸该三延伸部122A，而每一该延伸部122A利用一平面1221A与一曲面1222A所组成的侧边设置于该本体121A的一侧，并于该平面1221A设置至少一发光元件20A，该至少一发光源件20A相对于一具有曲面的反光件30A，当该至少一发光元件20A发出一光线时，该光线会受到该具有曲面的反光件30A而反射于中心的一第二光学部120A，而最后将光线将导向入射于该第一光学部110A，而该第一光学部110A与该第二光学部120A为一体成型，而其该光学为结构相同于第一实施例的设置方式，故，不再赘述。

请参阅图3，其为本发明的第三实施例的发光模组示意图；如图所示，本实施例与第二实施例的差异在于，于该第二光学部120A的中心处设置一凹槽50，并将一电路板510设置于该凹槽50内，利用此种方式设置该电路板510并不会影响到该发光元件20A的出光，也可以使该发光模组1作为灯具之发光部件使用时，减少该灯具的整体体积大小。

综上所述，本发明为一发光模组，依其功能性分为上层的反射光区与下层的出光区，该第二光学部位于该反射光区，而该第一光学部位于该出光区，光线透过藉由该出光面的该些个光学微结构而使光源能够均匀出光，再者，藉由光线反射方式，可控制面光源大小的手段，且该光学件为一体成型能减少结构组装的体积，更进一步该第一光学部并无边框限制出光，既能够增加发光表面积与发光角度，而达到光线无死角的效果，也能够降低眩光和省去框架成本。另外，本发明针对该第一光学部具有圆形出光面而设计出该第二光学部，该第二光学部的出光方向能够对应该第一光学部的该出光面。

上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种发光模组，其特征在于，其包含：

一光学件，具有一第一光学部与一第二光学部，该第一光学部与该第二光学部为一体成型，该第二光学部位于该第一光学部之上，该第一光学部的底面为一出光面，该出光面大于该第一光学部与该第二光学部的一交界面，并且该出光面具有多个光学微结构；

至少一发光元件，设置于该第二光学部的一侧；以及

至少一反射件，设置于相对该发光元件的一侧；

其中，该至少一发光元件发出一光线，该光线于该第二光学部受到该至少一反光件的至少一次反射后，而入射该第一光学部。

2.如权利要求1所述的发光模组，其特征在于，其中该些个光学微结构为网点或破坏全反射结构面。

3.如权利要求1所述的发光模组，其特征在于，更包含：

一辅助光学件，设置于该出光面。

4.如权利要求3所述的发光模组，其特征在于，其中该辅助光学件具有一光学结构，该光学结构为图案、文字或符号。

5.如权利要求3所述的发光模组，其特征在于，其中该辅助光学件为透明或半透明材质。

6.如权利要求3所述的发光模组，其特征在于，其中该辅助光学件的材料为PMMA、PC、压克力或玻璃材料。

7.如权利要求1所述的发光模组，其特征在于，其中该反射件为一银反射片、一玻璃涂布反射涂料、一半反光透膜片或可产生镜面反射、高斯反射或朗伯特反射的反射件。

8.如权利要求1所述的发光模组，其特征在于，其中该至少一发光元件为发光二极管。

9.如权利要求1所述的发光模组，其特征在于，其中该第二光学部为圆柱体或多边柱体。

10.如权利要求1所述的发光模组，其特征在于，其中该第一光学部为多边体、多边柱体、球体、圆柱体、方锥体或圆锥体。