CN1811563A - 多光源背光模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多光源的背光模块，其包括一背板、一第一发光二极管、一第二发光二极管以及一导光板。该第一发光二极管以及该第二发光二极管都设置于该背板的一侧边，用来产生光线。且该第一发光二极管的光轴与该第二发光二极管的光轴并不平行。该导光板容置于该背板之中，用来导引该第一发光二极管以及该第二发光二极管产生的光线。

Description

多光源背光模块

技术领域

本发明涉及一种背光模块，特别是涉及一种使用发光二极管的背光模块。

背景技术

背光模块(Back light module)为液晶显示器面板(Liquid crystal displaypanel，LCD panel)的关键零组件之一，由于液晶本身不发光，背光模块的功能即在于供应充足的亮度与分布均匀的光源，通过简洁有效光机构转化成高亮度且均一辉度的面光源，以提供液晶显示器面板背光光源。液晶显示器面板现已广泛应用于监视器、笔记型计算机、数字相机及投影机等具有成长潜力的电子产品，尤以笔记型计算机及LCD监视器等大尺寸用面板需求最大，也因此对于背光模块需求成长也日趋强烈。

目前背光模块所使用的发光源除了冷阴极萤光灯管之外，发光二极管也逐渐应用至中大尺寸的液晶显示器之中。请参阅图1，图1为一种现有技术的背光模块10的发光二极管12的显示范围示意图。传统上，多个发光二极管(light emitting diode)12安装于外框16的一侧，然而，发光二极管12射出的光线范围一般可达110度(如夹角A所示)，所以受制于射出的光线的照射范围限制，会在发光画素区(active area)18的可视范围内产生暗带100，而影响影像的显示品质。因此，请参阅图2，其为另一现有技术的背光模块14的发光二极管12的显示范围示意图。在外框16的一侧可增设更多的发光二极管12虽然可以改善图1所示的暗带100的问题，然而，增设的发光二极管12将使得成本提高，而且对于不需要太高亮度的显示器来说，这样的设计并不符合经济效益。

因此，请参阅图3，图3为另一现有技术的背光模块20的发光二极管22的显示范围示意图。不同于背光模块10的配置，背光模块20的发光二极管22设置于外框26的角落，如此一来，仅需要二个甚至一个发光二极管22就可以涵盖发光画素区28所需要的可视范围。然而，这样配置的背光模块可能会有亮度不足的缺憾。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种将多个发光二极管设置于背板的一侧的背光模块，并利用多个发光二极管具有不同光轴方向设置的方式，以达成利用较少的发光二极管就能产生兼顾亮度并足以涵盖整个显示器所需要的可视面积的光线，以解决上述现有技术的问题。

本发明提供一种多光源的背光模块，其包括一背板、一第一发光二极管、一第二发光二极管以及一导光板。该第一发光二极管以及该第二发光二极管都设置于该背板的一侧边，用来产生光线。且该第一发光二极管的光轴与该第二发光二极管的光轴投影于背板平面上并不平行。该导光板容置于该背板上，用来导引该第一发光二极管以及该第二发光二极管产生的光线。

本发明另提供一种多光源的背光模块，其包括一背板、一第一发光二极管光源组、一第二发光二极管光源组以及一导光板。该第一发光二极管光源组包括一第一发光二极管以及一第二发光二极管，设置于该背板的一侧边，该第一发光二极管的光轴与该第二发光二极管的光轴投影于背板平面上为不平行。该第二发光二极管光源组包括一第三发光二极管以及一第四发光二极管，与该第一发光二极管光源组设置于该背板的同一侧边，其中该第三发光二极管的光轴与该第四发光二极管的光轴投影于背板平面上为不平行。该导光板容置于该背板之上，用来导引该第一发光二极管以及该第二发光二极管产生的光线。

本发明又提供一种多光源的背光模块，其包括一背板、多个发光二极管光源组以及一导光板。每一发光二极管光源组包括一第一发光二极管以及一第二发光二极管，该多个发光二极管光源组设置于该背板的一侧边，该第一发光二极管的光轴与该第二发光二极管的光轴投影于背板平面上不平行。该导光板容置于该背板之上，用来导引产生的光线。

附图说明

图1为现有技术的背光模块的发光二极管的显示范围示意图；

图2为另一现有技术的背光模块的发光二极管的显示范围示意图；

图3为另一现有技术的背光模块的发光二极管的显示范围示意图；

图4为本发明的第一实施例的背光模块的结构示意图；

图5为本发明的第二实施例的背光模块的结构示意图；

图6为本发明的第三实施例的背光模块的结构示意图；

图7为本发明的第四实施例的背光模块的结构示意图；

图8为本发明的第五实施例的背光模块的结构示意图；

图9为本发明的第六实施例的背光模块的结构示意图。

主要元件符号说明

12  发光二极管        10、14  背光模块

16  背板              18  发光画素区

20、40  背光模块      22  发光二极管

26  背板              28  发光像素区

30、40  背光模块      36、46  背板

38、48  发光像素区    52、82  发光二极管光源组

50、60  背光模块      56、66  背板

58、68  发光像素区    70、80  背光模块

86  背板              88  发光像素区

321  发光二极管       322  发光二极管

331  光轴             332  光轴

421-424  发光二极管   431-434  光轴

631-633  光轴         521、522  发光二极管

621-623  发光二极管   821-823  发光二极管

34、44  导光板        54、64  导光板

74、84  导光板        341、342  入光面

541-542  入光面       641-643  入光面

441-444  入光面

具体实施方式

在本发明中，背光模块包括一背板以及多个发光二极管。并在背光之上放置导光板(Light guide plate)、扩散片(Diffusion sheet)、棱镜片(BrightnessEnhancement Film)在内等等光学组件。导光板用来导引例如发光二极管射出的光线。当发光二极管射出的光线进入导光板后，导光板会导引射入的光源将其分布成均匀的面光源，而由导光板射出的光线再经扩散片的均光作用与棱镜片的集光作用可提高光源的亮度与均匀度。为简化图式，以下所述之实施例未予详细绘示出该些组件。

请参阅图4，图4为本发明的第一实施例的背光模块30的结构示意图。背光模块30包括一背板36。背光模块30包括一第一发光二极管321以及一第二发光二极管322。发光二极管321、322都设置于背板36的同一侧边上。第一发光二极管321的光轴331以及一第二发光二极管322的光轴332不平行。请注意，光轴指发光二极管产生的光线所能照射到的最大照射范围的中心线，目前发光二极管的最大照射范围的夹角约为110度。在图4中，发光二极管321、322的照射范围已足以涵盖发光画素区(active area)38的可视范围。若为了达到较佳的光线传导效率，如图4所列示，导光板34的侧边可配合所欲使用的发光二极管数量，而可设计成具有向外凸出的凸耳形状，并具有不在同一平面的入光面341、342。如此，使得发光二极管321、322各自设置于导光板34的入光面341、342；发光二极管321、322的光轴331、332分别垂直于导光板34的入光面341、342，并且可以达到发光二极管321、322的光轴331、332彼此不平行的目的。

请参阅图5，图5本发明的第二实施例的背光模块50的结构示意图。当发光画素区58的面积较大时，原先仅有二个发光二极管的背光模块提供的照射范围将不足以提供发光画素区58之所需。因此在第二实施例中，背光模块50包括二组发光二极管光源组52，每一发光二极管光源组52包括一第一发光二极管521以及一第二发光二极管522。发光二极管521、522都设置于背板56的同一侧边上。第一发光二极管521的光轴531以及一第二发光二极管522的光轴532不平行。在图5中，仅绘示出二组发光二极管光源组52，如果发光画素区58更大时，则可视需要设置三组或更多组发光二极管光源组52以提供足以涵盖发光画素区可视范围的光线。若为了达到较佳的光线传导效率，如图5所列示，导光板54的侧边可配合所欲使用的发光二极管数量，而可设计成具有向外凸出的凸耳形状，并具有不在同一平面的入光面541、542。如此，使得发光二极管521、522各自设置于导光板54的入光面541、542；发光二极管521、522的光轴531、532分别垂直于导光板54的入光面541、542，并且可以达到发光二极管521、522的光轴531、532彼此不平行的目的。

请参阅图6，图6为本发明的第三实施例的背光模块40的结构示意图。不同于图5的背光模块50，图6的背光模块40包括一第一发光二极管421、一第二发光二极管422、一第三发光二极管423以及一第四发光二极管424，而且任意两个发光二极管421、422、423、424的光轴431、432、433、434彼此不平行，发光二极管421、422、423、424都设置于背板46的同一侧边上。在图6中，仅绘示出四个发光二极管421、422、423、424，如果发光画素区48更大时，可视需要设置五个或更多发光二极管，且多个发光二极管的光轴两两不平行，这样也可提供足以涵盖发光画素区48可视范围的光线。若为了达到较佳的光线传导效率，如图6所列示，导光板44的侧边可配合所欲使用的发光二极管数量，而可设计成具有向外凸出的凸耳形状，并具有不在同一平面的入光面441、442、443、444。如此，使得发光二极管421、422、423、424各自设置于导光板44的入光面441、442、443、444；发光二极管421、422、423、424的光轴431、432、433、434分别垂直于导光板44的入光面441、442、443、444，并且可以达到发光二极管421、422、423、424的光轴431、432、433、434彼此不平行的目的。

请参阅图7，图7为本发明的第四实施例的背光模块60的结构示意图。背光模块60包括一第一发光二极管621、一第二发光二极管622以及一第三发光二极管623。发光二极管621、622、623都设置于背板66的同一侧边上，而且彼此紧密相邻摆设。第一发光二极管621的光轴631、一第二发光二极管622的光轴632以及第三发光二极管623的光轴633两两不平行。若为了达到较佳的光线传导效率，如图7所列示，导光板64的侧边可配合所欲使用的发光二极管数量，而可设计成具有向外凸出的凸耳形状，并具有不在同一平面的入光面641、642、643。如此，使得发光二极管621、622、623各自设置于导光板64的入光面641、642、643；发光二极管621、622、623的光轴631、632、633分别垂直于导光板64的入光面641、642、643，并且可以达到发光二极管621、622、623的光轴631、632、633彼此不平行之目的。

请参阅图8，图8为本发明的第五实施例的背光模块70的结构示意图。图7与图8的实施例的区别仅在于发光二极管621、622、623摆设角度的不同，但第一发光二极管621的光轴、一第二发光二极管622的光轴以及第三发光二极管623的光轴仍是两两不平行。若为了达到较佳的光线传导效率，如图8所列示，导光板74的侧边可配合所欲使用的发光二极管数量，而可设计成具有向内凹的凹槽形状，并具有不在同一平面的入光面。如此，使得发光二极管621、622、623各自设置于导光板74凹槽内的入光面；发光二极管621、622、623的光轴631、632、633分别垂直于导光板74凹槽内的入光面，并且可以达到发光二极管621、622、623的光轴631、632、633彼此不平行的目的。

请参阅图9，图9为本发明的第六实施例的背光模块80的结构示意图。当发光画素区88的面积较大时，原先仅有三个发光二极管的背光模块提供的照射范围将不足以提供发光画素区88的所需。因此在第六实施例中，背光模块80包括二组发光二极管光源组82，每一发光二极管光源组82包括一第一发光二极管821、一第二发光二极管822以及一第三发光二极管823。发光二极管821、822、823都设置于背板86的同一侧边上。第一发光二极管821的光轴、第二发光二极管822的光轴与第三发光二极管的光轴两两不平行。在图9中，仅绘示出二组发光二极管光源组82，如果发光画素区88更大时，已可视需要设置三组或更多组发光二极管光源组82以提供足以涵盖发光画素区88可视范围的光线。若为了达到较佳的光线传导效率，如图9所列示，导光板84的侧边可配合所欲使用的发光二极管数量，而可设计成具有向内凹的凹槽形状，并具有不在同一平面的入光面。如此，使得发光二极管821、822各自设置于导光板84凹槽内的入光面；发光二极管821、822的光轴分别垂直于导光板84凹槽内的入光面，并且可以达到发光二极管821、822的光轴彼此不平行的目的。

相比较于现有技术，本发明提供一种将多个发光二极管设置于背板的一侧的背光模块，并利用多个发光二极管具有不同光轴方向设置的方式，以达成利用较少的发光二极管就能产生兼顾亮度并足以涵盖整个显示器所需要的可视面积的光线。这样的设计将有利于制造的经济效益。

虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。

Claims (17)

1.一种背光模块，其包括：

一背板；

一第一发光二极管，设置于该背板的一侧边，用来产生光线；

一第二发光二极管，与该第一发光二极管设置于该背板的同一侧边，用来产生光线，其中该第一发光二极管的光轴与该第二发光二极管的光轴投影于背板平面上并不平行；以及

一导光板，容置于该背板之上，用来导引该第一发光二极管以及该第二发光二极管产生的光线。

2.如权利要求1所述的背光模块，其另包括一第三发光二极管，设置于该第一发光二极管以及该第二发光二极管之间。

3.如权利要求2所述的背光模块，其中该第三发光二极管的光轴不平行该第一发光二极管的光轴，且不平行于该第二发光二极管的光轴。

4.如权利要求2所述的背光模块，其中该第三发光二极管与该第一发光二极管以及该第二发光二极管相邻。

5.如权利要求1所述的背光模块，其中该导光板更包括彼此不平行的一第一入光面以及一第二入光面，该第一发光二极管以及该第二发光二极管的光轴分别垂直于该第一入光面以及该第二入光面。

6.如权利要求2所述的背光模块，其中该导光板更包括彼此不平行的一第一入光面、一第二入光面以及一第三入光面，该第一发光二极管、该第二发光二极管以及该第三发光二极管的光轴分别垂直于该第一入光面、该第二入光面以及该第三入光面。

7.一种背光模块，其包括：

一背板；

一第一发光二极管光源组，其包括一第一发光二极管以及一第二发光二极管，设置于该背板的一侧边，该第一发光二极管的光轴与该第二发光二极管的光轴不平行；以及

一第二发光二极管光源组，其包括一第三发光二极管以及一第四发光二极管，与该第一发光二板管光源组设置于该背板的同一侧边，其中该第三发光二极管的光轴与该第四发光二极管的光轴不平行；以及

一导光板，容置于该背板之上，用来导引产生的光线。

8.如权利要求7所述的背光模块，其中该第一发光二极管光源组另包括一第五发光二极管，设置于该第一发光二极管以及该第二发光二极管之间，该第五发光二极管的光轴不平行该第一发光二极管的光轴，且不平行于该第二发光二极管的光轴。

9.如权利要求7所述的背光模块，其中该导光板更包括彼此不平行的一第一入光面以及一第二入光面，该第一发光二极管以及该第二发光二极管的光轴分别垂直于该第一入光面以及该第二入光面。

10.如权利要求8所述的背光模块，其中该导光板更包括彼此不平行的一第一入光面、一第二入光面以及一第三入光面，该第一发光二极管、该第二发光二极管以及该第五发光二极管的光轴分别垂直于该第一入光面、该第二入光面以及该第三入光面。

11.如权利要求7所述的背光模块，其中该第二发光二极管光源组另包括一第六发光二极管，设置于该第三发光二极管以及该第四发光二极管之间，该第六发光二极管的光轴不平行该第三发光二极管的光轴，且不平行于该第四发光二极管的光轴。

12.如权利要求11所述的背光模块，其中该导光板更包括彼此不平行的一第四入光面、一第五入光面以及一第六入光面，该第三发光二极管、该第四发光二极管以及该第六发光二极管的光轴分别垂直于该第四入光面、该第五入光面以及该第六入光面。

13.如权利要求7所述的背光模块，其中该背光模块用于一液晶显示器。

14.一种背光模块，其包括：

一背板；

多个发光二极管光源组，每一发光二极管光源组包括一第一发光二极管以及一第二发光二极管，该多个发光二极管光源组设置于该背板的一侧边，该第一发光二极管的光轴与该第二发光二极管的光轴不平行；以及

一导光板，容置于该背板之上，用来导引产生的光线。

15.如权利要求14所述的背光模块，其中该每一发光二极管光源组另包括一第三发光二极管，该第三发光二极管的光轴不平行该第一发光二极管的光轴，且不平行于该第二发光二极管的光轴。

16.如权利要求14所述的背光模块，其中该导光板更包括彼此不平行的一第一入光面以及一第二入光面，该第一发光二极管以及该第二发光二极管的光轴分别垂直于该导光板的该第一入光面以及该第二入光面。

17.如权利要求15所述的背光模块，其中该导光板更包括彼此不平行的一第一入光面、一第二入光面以及一第三入光面，该第一发光二极管、该第二发光二极管以及该第三发光二极管的光轴分别垂直于该导光板的该第一入光面、该第二入光面以及该第三入光面。

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