CN111402723B - 背光模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种背光模块，其包含基板、多个发光二极管及多个光学图案。多个发光二极管设置于基板上，多个光学图案位于该些发光二极管相反于基板的一侧，分别对应该些发光二极管设置，且该些光学图案分别为两个长形几何图案相交形成。该些发光二极管具有排列方向，该些长形几何图案的长轴与排列方向的夹角大于0度且小于90度。

Description

背光模块

技术领域

本发明涉及一种背光模块，特别涉及一种具有光学图案而使光型均匀的背光模块。

背景技术

在日常生活当中，许多具有显示装置的电子装置已经成为民众生活中不可或缺的产品，例如智能手机、平板电脑、电视、游戏机、相机等。随着科技技术发展，这些电子装置逐渐朝向超薄化、轻量化的设计方式演进，对于显示装置而言，如何在缩小边框、降低厚度等规格限制的情况下，仍旧达到所需的显示效果，在光学结构的设计上将是一大重点。

背光模块是显示装置的光学结构当中相当重要的元件，以传统的直下式背光模块为例，为了使点状的发光二极管光源达到光源均匀发散的效果，会在光源上方设置扩散板，通过折射、反射及散射等物理现象来改变光线行进的方向以产生混光的效果，进而达到让光均匀分布的效果。然而，随着装置厚度逐渐降低，光源与扩散板之间的空间也受到压缩，光的行进路径过短而无法充分混光，光的均匀度受到影响，出光效率也降低。即便在扩散板上加上圆形网印，也无法改善光分布及亮度的问题。

综观前所述，现有的背光模块在光的均匀性及所需混光距离的问题上仍然具有相当的缺陷，因此，本发明通过设计一种具备特殊光学图案的光学模块结构，针对现有技术的缺失加以改善，确保背光模块能符合规格限制及显示要求，进而增进产业上的实施利用。

发明内容

有鉴于上述现有技艺的问题，本发明的目的在于提供一种背光模块，其具有特殊的光学图案结构，借此解决现有背光模块的光均匀度及出光效率的问题。

根据上述目的，本发明的实施例提出一种背光模块，其包含基板、多个发光二极管及多个光学图案。其中，多个发光二极管设置于基板上，多个光学图案位于该些发光二极管相反于基板的一侧，分别对应该些发光二极管设置，且该些光学图案分别为两个长形几何图案相交形成。该些发光二极管具有排列方向，该些长形几何图案的长轴与排列方向的夹角大于0度且小于90度。

具体地，该些光学图案于基板的垂直投影可分别至少部分重叠于该些发光二极管的其中之一。

具体地，该些长轴的长度可分别为该些发光二极管的尺寸的6.5～13倍。

具体地，两个长形几何图案相交形成的重叠部分在排列方向上可具有宽度，宽度为该些发光二极管的尺寸的3.5～7倍。

具体地，该些发光二极管与对应的该些光学图案之间的距离可为0.1～3mm。

具体地，该些发光二极管与对应的该些光学图案之间的距离可为0.2～0.7mm。

具体地，背光模块还可包含多个辅助光学图案，设置于该些光学图案之间，其中该些辅助光学图案的尺寸小于该些发光二极管的尺寸。

具体地，该些长形几何图案的长轴与排列方向之间的夹角可为30～60度。

具体地，两个长形几何图案的长轴相交的夹角可为75～105度。

具体地，两个长形几何图案可为矩形图案。

具体地，两个长形几何图案可为椭圆形图案。

承上所述，依本发明实施例所公开的背光模块，其可通过多个光学图案的设置，使得光均匀分布，避免背光模块出光时出现光干涉条纹(mura)的问题，提升显示效果。同时，光学图案的结构设置，也能解决原本背光模块需要较长混光距离的问题，通过减少光源与光学膜片或面板之间的距离，降低整体背光模块结构的厚度，进而达到显示装置超薄化的需求。

附图说明

为使本发明的技术特征、内容与优点及其所能实现的技术效果更为显而易见，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下：

图1A及图1B为本发明实施例的背光模块的示意图。

图2为本发明实施例的光学图案拆解的示意图。

图3A及图3B为本发明另一实施例的光学图案的示意图。

图4为本发明实施例的辅助光学图案的示意图。

附图标记说明：

10…基板

20…发光二极管

20d…尺寸

30、33、36、50…光学图案

31…第一矩形图案

32…第二矩形图案

31a、32a…长轴

31d、32d…长轴长度

34…第一圆角矩形图案

35…第二圆角矩形图案

37…第一椭圆形图案

38…第二椭圆形图案

40…扩散板

51…辅助光学图案

100…背光模块

D…排列方向

D1…第一方向

D2…第二方向

h…距离

w…宽度

α、β…夹角

具体实施方式

为利了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能实现的技术效果，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的附图的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利要求，合先叙明。

在附图中，为了淸楚起见，放大了层、膜、面板、区域、导光件等的厚度或宽度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反地，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的“连接”，其可以指物理及/或电性的连接。再者，“电性连接”或“耦合”是可为二元件间存在其它元件。此外，应当理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层及/或部分，其用于将一个元件、部件、区域、层及/或部分与另一个元件、部件、区域、层及/或部分区分开。因此，仅用于描述目的，而不能将其理解为指示或暗示相对重要性或者其顺序关系。

除非另有定义，本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属技术领域的通常知识者通常理解的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地如此定义。

请同时参阅图1A及图1B，其为本发明实施例的背光模块的示意图。图1A为背光模块100结构的俯视图，图1B为背光模块100结构沿剖面线A-A形成的剖面示意图。如图所示，背光模块100包含基板10、多个发光二极管20及多个光学图案30。发光二极管20沿排列方向D排列设置于基板10上，其中，排列方向D是指相邻两个发光二极管20的连线方向。在本实施例中，发光二极管20是同时沿着第一方向D1及第二方向D2排列设置，但本公开不局限于此，在其他实施例中，发光二极管20也可依据背光模块的尺寸设计为单排或更多排的排列设置方式。光学图案30则是设置位于发光二极管20相反于基板10的一侧，即发光二极管20设置在基板10与光学图案30之间，使得光学图案30位于发光二极管20发光的方向上。在本实施例中，多个光学图案30与多个发光二极管20为一对一的对应关系，每一个发光二极管20均对应一个光学图案30，除此之外，光学图案30在基板10的垂直投影至少部分重叠于这些发光二极管20的其中之一，通过这些光学图案30的设置，使得发光二极管20所发出的光能均匀扩散。

请同时参阅图2，其为本发明实施例的光学图案拆解的示意图。本实施例中的各个光学图案30，是由两个长形几何图案相交形成十字形的图案。两个长形几何图案可为矩形、椭圆形等其他外型，详细光学图案30的设计将于后续实施例详细说明。这些光学图案30可通过网点印刷的方式设置在扩散板40的表面上，在图1B中，光学图案30是设置在扩散板40的下表面上，在其他实施例当中，光学图案30也可设置在扩散板40的上表面上，或者光学图案30可设置在其他的光学膜片上，又或是直接设置于包覆发光二极管20的光学胶表面上。发光二极管20与对应的光学图案30之间的距离h可为0.1～3mm，在其他实施例当中，由于光学图案30设置位置差异或是发光二极管20设置密度差异，发光二极管20与对应的光学图案30之间的距离h也可为0.2～0.7mm。相较于现有的直下式背光模块，发光二极管20与扩散板40之间具有15～25mm的距离，本公开明显缩短了发光源至扩散板之间的距离，进而使运用此背光模块100的显示装置能将结构厚度设计得更薄。

如图所示，以图1A的第一排光学图案30为例进一步说明，相邻的光学图案30排列设置，其排列方向D为相邻两个发光二极管20的连线方向。每一个光学图案30是由第一矩形图案31和第二矩形图案32相交形成，其中，第一矩形图案31的长轴31a与第二矩形图案32的长轴32a，分别为几何图案的最长轴线。长轴长度可约为发光二极管尺寸的6.5～13倍。在一实施例中，发光二极管20的尺寸20d约为0.2～0.4mm，第一矩形图案31的长轴长度31d和第二矩形图案32的长轴长度32d约为2.6mm。此外，第一矩形图案31与第二矩形图案32相交形成的重叠部分，在排列方向D上具有一个宽度w，宽度w可约为发光二极管尺寸的3.5～7倍。在一实施例中，宽度w可约为1.4mm。

在本实施例中，第一矩形图案31和第二矩形图案32相互垂直，即第一矩形图案31的长轴31a与第二矩形图案32的长轴32a相交的夹角α为90度，但本公开不以此为限，于其他实施例中，夹角α可为75～105度。除此之外，第一矩形图案31的长轴31a与第二矩形图案32的长轴32a，分别与发光二极管20的排列方向D之间具有夹角β，此夹角β大于0度且小于90度，即长形几何图案的长轴不会与发光二极管20的排列方向D垂直设置或水平设置。在本实施例中，夹角β可约为45度，但本公开不以此为限，在其他实施例中，夹角β可为30～60度的范围。通过长形几何图案的长轴方向与发光二极管20的排列方向D不同，可使发光二极管20的光线通过光学图案30消除相对距离发光二极管20较远处的暗区，并避免两相邻发光二极管20之间产生亮区。

请参阅图3A及图3B，其为本发明另一实施例的光学图案的示意图。在图3A中，背光模块包含多个光学图案33，其设置方式及与发光二极管的相对位置、设置角度等可参阅前述实施例，相同内容不再重复描述。在本实施例中，光学图案33是由两个长形几何图案相交形成，长形几何图案为圆角矩形，即由第一圆角矩形图案34和第二圆角矩形图案35相交形成。光学图案33相较于前述实施例，是将矩形图案的四个直角改为圆角外型。在图3B中，背光模块包含多个光学图案36，与前述实施例差异的部分，在于光学图案36是由两个椭圆形图案相交形成，即由第一椭圆形图案37和第二椭圆形图案38相交形成。不同长形几何图案可依据不同发光二极管设置需求来进行调整，但不论是圆角矩形或者椭圆形，其长形几何图案的长轴可与前述实施例矩形图案的长轴相同，即前述的长轴与排列方向的夹角、长轴之间的夹角、长轴长度、重叠部分的宽度等，均可参照前述实施例的设置范围，仅依据需求改变图案的圆角角度或椭圆的曲度，使得光能均匀扩散。

请参阅图4，其为本发明实施例的辅助光学图案的示意图。如图所示，背光模块包含多个光学图案50，在光学图案50之间，即环绕光学图案的周围设置多个辅助光学图案51，这些辅助光学图案51的尺寸小于光学图案50的尺寸5-30倍。辅助光学图案51的设置可以弥补原本光学图案50之间的间隙，使得光的扩散更为均匀。辅助光学图案51可与光学图案的几何图案外型相同，或者辅助光学图案51也可为圆形或方形的网点印刷。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的构思与范围，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求中。

Claims (8)

1.一种背光模块，其包含：

一基板；

多个发光二极管，设置于该基板上；以及

多个光学图案，位于该些发光二极管相反于该基板的一侧，分别对应该些发光二极管设置，且该些光学图案分别为两个长形几何图案相交形成；

其中，该些发光二极管具有一排列方向，该些长形几何图案的长轴与该排列方向的夹角大于0度且小于90度，

其中，所述多个光学图案与所述多个发光二极管为一对一的对应关系，即每一个发光二极管均对应一个光学图案，

其中，该些长轴的长度分别为该些发光二极管的尺寸的6.5～13倍，该两个长形几何图案相交形成的重叠部分在该排列方向上具有一宽度，该宽度为该些发光二极管的尺寸的3.5～7倍，

其中，该些光学图案于该基板的垂直投影分别至少部分重叠于该些发光二极管的其中之一。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中该些发光二极管与对应的该些光学图案之间的距离为0.1～3mm。

3.如权利要求1所述的背光模块，其中该些发光二极管与对应的该些光学图案之间的距离为0.2～0.7mm。

4.如权利要求1所述的背光模块，还包含多个辅助光学图案，设置于该些光学图案之间，其中该些辅助光学图案的尺寸小于该些发光二极管的尺寸。

5.如权利要求1所述的背光模块，其中该些长形几何图案的长轴与该排列方向之间的夹角为30～60度。

6.如权利要求1所述的背光模块，其中该两个长形几何图案的长轴相交的夹角为75～105度。

7.如权利要求1所述的背光模块，其中该两个长形几何图案为矩形图案。

8.如权利要求1所述的背光模块，其中该两个长形几何图案为椭圆形图案。

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