CN1818761A - 导光结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种导光结构，适用于一液晶显示器的背光模块，其包括多个发光组件及一导光板，其中各该发光组件具有一发光面，该导光板具有多个入光结构单元，各该入光结构单元包括一入光面，与该发光面对应设置，一反射面与该入光面形成一夹角；当该发光组件发射光线时，光线经由该入光面穿透进入该导光板内、并经由该反射面进行反射及均匀混光后，再进入该导光板的一中央区域，转向外射出。
Description
技术领域
本发明涉及一种导光结构，特别是涉及一种适用于一液晶显示装置的背光模块中的导光结构。
背景技术
液晶显示装置主要是以一液晶面板(LCD panel)进行显示，由于液晶面板本身并不会发光，因此需要设置光源，而此光源必须供应足够亮度与分布均匀的光线，经由适当且有效的导引，才能使液晶面板能够显示高质量影像。此一提供光线的功能即由背光(backlight)模块来进行。
背光模块通常可依其光源位置的不同，而大致分为侧光式背光模块以及直下式(或称平板式)背光模块两种；对于其光源种类也有多种，发光二极管(LED)即为其中之一，配合各种不同的光源种类及光源设置位置，也引伸出多种不同的导光结构。
请参阅图1A及图1B，在现有技术中，背光模块的导光结构，该导光结构包括一导光板12及一光源组13(即多个发光二极管)，该导光板包括一入光面121及一相邻入光面，且约与入光面垂直的一出光面122，该出光面122包括一有效显示区，该光源组13相对该入光面121设置，其所发出的光经入光面121进入导光板12，并在其内经一定程序的反射及折射后，从出光面122射出。然因光源组13(尤其是LED类所发射出的点状光源)的发光角度一般限制于90度至110度，因此，在入光面121侧的有效显示区内，会有因入射光线较少而形成暗带区域(通常出现在面板角落区域或点状光源间的区域)，从而影响导光板12的出光均匀度。
虽然在图1C的其它技术中，该导光板12的入光面121上因形成有圆弧形的凹入部123，用以增加光源组13所发出光线的散射角度，避免前述暗带的发生，但其改善程度仍然非常有限。
发明内容
本发明的主要目的在于解决导光板的入光面区域的暗带区域问题，通过导光板边缘区域局部或全部全反射的方式，以达成入光均匀的目的。
本发明的次要目的，即在通过入射光线于上述导光板边缘区域，以局部或全部全反射的方式，使进入导光板中央区域(有效显示区)的入射光线，得以提早并有效地均匀混合；此种导光结构，应用于边框较窄且尺寸较大的显示器上，效果更显突出。
为达上述的目的，本发明的导光结构包括有多个发光组件及一导光板，其中各该发光组件具有一发光面，该导光板具有多个入光结构单元，各该入光结构单元包括一入光面，与该发光面对应设置，一反射面与该入光面形成一夹角，当该发光组件发射光线时，光线经由该入光面穿透进入于导光板内、并经由该反射面进行反射及均匀混光后，再进入该导光板的中央区域并向外射出。
为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文兹列举诸较佳实施例，并配合所附图示，进行详细说明。
附图说明
图1A为现有技术中导光结构适用于背光模块的示意图；
图1B为图1A的导光结构的平面示意图；
图1C为另一种现有导光结构的示意图；
图2为本发明导光结构第一实施例示意图；
图3为本发明导光结构第二实施例示意图；
图4A为本发明导光结构第三实施例示意图；
图4B为本发明导光结构第三实施例配置于导光板二侧的示意图；
图5为本发明导光结构第四实施例示意图；及
图6A、图6B分别为图1B及图2的导光结构进行实际光线扩散的模拟结果的示意图。
主要组件符号说明
背光模块 1
框架 11
导光板 12
光源组 13
发光组件 20
发光面 201
导光板 30
中央区域 301
侧边区域 302
入光结构单元 31
入光面 311
反射面 312
容置部 313
夹角 A
具体实施方式
下述说明中对光源模块以及发光二极管组件本身的描述并不包括详细的构造组成以及运作原理，本发明所沿用的现有技术，在此仅作重点式的引用，以助本发明的阐述。而且下述内文中有关导光结构的图标也并未依据实际比例绘制，其作用仅在表达出本发明的特征。其次，当本发明的实施例图式中的各组件或结构在描述说明时，不应以此描述说明为限；任何数目上的变更或实施例间的混合搭配运用，在可达到预期效果的前提下，都不应受到限制。
请参见图1A，以一现有使用例说明导光结构适用于一背光模块1的情形。如图所示，该现有背光模块1(尤其是侧光式的背光模块)包括一框架11、一导光板12及一光源组13，而该导光板12及该光源组13可共同称为一导光结构。本发明仅在于导光结构与现有背光模块的导光结构有所差异，至于其它组件，则与现有背光模块相同，故对于现有背光模块1的其它构件将不予详述。
请参阅图2，其显示本发明导光结构第一实施例示意图，如图所示：本发明导光结构包括有多个发光组件20及一导光板30，其中各该发光组件20具有一发光面201，该导光板30，具有一中央区域301及至少一侧边区域302，且该至少一侧边区域302中还具有多个入光结构单元31。
各该入光结构单元31包括：一入光面311，与该发光面201对应设置，一反射面312，与该入光面311形成一夹角A，且该夹角A为一实质上为小于90度的夹角；当该发光组件20发射光线时，光线通过该入光面311穿透进入于侧边区域302内、并经由该反射面312进行反射，而再进入该导光板30的中央区域301后，向外(即向观看者的一侧)射出。
较佳者，该导光板30的至少一侧边区域302，由连续的该多个入光结构单元31所界定，亦即该多个入光结构单元31的该多个反射面312，适为该至少一侧边区域302的一部分(亦即为侧边)，且各该反射面312实质上为一非线性面；在本实施例中的图示中可见，该反射面312实质上为一曲面。此外，上述的发光组件20所发射的光线，经由该入光面311穿透进入于侧边区域302内后，经由该反射面312进行反射的反射作用，更佳者，是局部或全部依一“斯捏耳定律(Snell’s Law)”所定义的全反射路径行进，不会降低光线的使用率。
仍请参阅图2所示，较佳者，该入光结构单元31还包括一容置部313，用以容纳该发光组件20；该容置部313由二相邻侧壁所界定，该二相邻侧壁的其中之一，适为各该入光结构单元31的入光面311。
请参阅图3，其显示本发明导光结构第二实施例示意图，其中该些多个反射面312中，至少二反射面312相对邻接配置，且各该反射面312实质上为一非线性面，更进一步而言，该反射面312实质上为一曲面。
为避免图示标号过多而形成混乱，故与上述结构相同处的组件即不再另行标号。请参阅图4A所示，其系显示本发明导光结构第三实施例示意图，其中该些多个反射面312实质上为一线性分布的连续曲面，在本实施例中的图示中可见，该反射面312实质上具有连续性不规则表面，且该反射面312与该入光面311的夹角A，形成一实质上呈90度的夹角。再请参阅图4B，其显示本发明导光结构第三实施例配置于导光板二侧的示意图，如图所示，本发明的导光结构也可配置于导光板30的二侧。
请参阅图5所示，其显示本发明导光结构第四实施例示意图，如图所示：其构成大致与第三实施例相同，仅该夹角A实质上为一小于90度的夹角，更进一步而言，该夹角A实质上介于10度至80度之间，也可达到本发明的效果。
请参阅图6A、图6B所示，其分别显示图1B及图2导光结构的光线仿真结果。详言之，图6A为现有光源组13直接打入导光板12的状态，图6B为依图2的本发明导光结构第一实施例所进行的实验结果，由模拟结果可以看出在导光板入光面311附近的亮暗变化确实有改善。
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的技术，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作一些的更动与润饰。因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (15)
1.一种导光结构，适用于一背光模块，包括：
多个发光组件，各该发光组件具有一发光面；以及
一导光板，具有一中央区域及至少一侧边区域，且该至少一侧边区域中还具有多个入光结构单元，各该入光结构单元包括：
一入光面，与对应的该发光面对应设置；以及
一反射面，与该入光面形成一夹角；
其中，各该发光组件发射的光线，穿透该入光面、并经由该反射面进行反射，而进入该导光板和中央区域。
2.如权利要求1所述的导光结构，其中该导光板的至少一侧边区域，由连续的该多个入光结构单元所界定，使该多个反射面适为该至少一侧边区域的一部分。
3.如权利要求1所述的导光结构，其中该些多个反射面中，至少二反射面是相对邻接配置。
4.如权利要求1所述的导光结构，其中各该发光组件发射的光线，穿透该入光面、并经由该反射面进行全反射而进入该导光板的中央区域。
5.如权利要求1或3所述的导光结构，其中各该入光结构单元包括一容置部，容纳对应和该发光组件；且该容置部是由二相邻侧壁所界定，该二相邻侧壁的其中之一适为各该入光结构单元的该入光面。
6.如权利要求5所述的导光结构，其中该反射面实质上为一非线性面。
7.如权利要求6所述的导光结构，其中该反射面实质上为一曲面。
8.如权利要求7所述的导光结构，其中该反射面与该入光面实质上形成一小于90度的夹角。
9.如权利要求5所述的导光结构，其中该反射面实质上为一线性面。
10.如权利要求9所述的导光结构，其中该反射面具有一连续性不规则表面。
11.如权利要求9所述的导光结构，其中该反射面与该入光面形成一实质上呈90度的夹角。
12.如权利要求11所述的导光结构，其中该反射面具有一连续性不规则表面。
13.如权利要求9所述的导光结构，其中该反射面与该入光面实质上形成一小于90度的夹角。
14.如权利要求13所述的导光结构，其中该反射面具有一连续性不规则表面。
15.如权利要求13所述的导光结构，其中该反射面与该入光面的夹角实质上介于10度至80度间。
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