CN201599655U - 侧射式背光组件 - Google Patents

Abstract

一种侧射式背光组件，具有一导光板及一凸部。凸部提供光线由不同方向入射。入射至凸部的光线直接或被反射后进入导光板，而进一步离开导光板以提供背光。光源可朝不同方向对凸部投射光线，因此光源可分散设置，降低导光板的厚度并分散热量。

Description

侧射式背光组件

技术领域

本发明与背光组件有关，特别是关于一种使用复数个光源的侧射式背光组件。

背景技术

背光组件是用来提供光线穿透液晶面板，让使用者可看见液晶面板的成像。背光组件的亮度影响到使用者观看质量，若是亮度太低时，使用者就不易观看出液晶面板上的成像，而此种状况于背景亮度高时更为明显。

对于直下式背光组件而言，由于作为光源的冷阴极管排列于背光板上，因此可以轻易地透过增加冷阴极管数量的方式来提升亮度。同时，直下式背光组件中也具有足够空间进行气冷散热，避免高温的不良影响。

对于侧射式背光组件而言，光线由极为狭窄的导光板侧向面进入导光板中。导光板侧面的宽度通常只略大于冷阴极管的直径，因此无法直接增加冷阴极管的数量来提升背光组件亮度。若要增加冷阴极管数量，需要加大导光板厚度，使导光板侧向面宽度加大，以使多个冷阴极管可以并排于导光板侧向面，如我国台湾专利300626号专利案所提出的背光源用光线反射器。但侧射式背光组件的诉求在于厚度相对较低，因此加大导光板的厚度并不符合侧射式背光组件的发展趋势。

第1图所示为另一种使用多个冷阴极管的背光组件1，于该背光组件1中，二冷阴极管2分设于导光板3相对的二侧向面3a，因此不需要额外加大导光板3的厚度。但额外增加的冷阴极管2产生下列问题。

首先，对应二冷阴极管2的二侧向面3a通常对应于液晶显示器的顶边及底边。因此位于液晶显示器的底边及顶边的边框宽度必须同时加大，以容纳冷阴极管2于边框的下。加大的边框于液晶显示器的前侧面占用额外面积，而缩小了液晶显示器的可视范围比例。

其次，二规格相同的冷阴极管2分设于导光板3的相对二侧向面3a，代表二侧向面3a需要具有相同的长宽，如此一来导光板3的背光面3c及出光面3d就会互相平行。背光面3c及出光面3d互相平行导致经过背光面3c一次反射后的光线中，直接以小夹角(相对于出光面3d的法线)离开出光面3d的光线比例降低。以大夹角离开出光面3d的光线可能于出光面3d及背光面3c之间多次反射后才离开出光面3d，或是直接以大夹角离开出光面3d，导致导光板3的出光面3d正前方的亮度降低，影响冷阴极管2的使用效率。

第三，二冷阴极管2位于液晶显示器的顶边及底边。于笔记本计算机中，液晶显示器的底边以一转轴枢接于本体。驱动液晶面板及冷阴极管2的排线必须通过转轴以连接于本体中的电子电路。于单一冷阴极管2的背光组件中，冷阴极管2位于液晶显示器的顶边。于使用二冷阴极管2的背光组件中，第二个冷阴极管2位于液晶显示器的底边。前述驱动液晶面板及冷阴极管的排线必须先绕过第二个冷阴极管2后，才能通过转轴而连接于本体的电路板。第二个冷阴极管2导致讯号排线不易安排的问题。

最后，位于顶边及底边的二冷阴极管2因液晶显示器内部的热对流现象，使得高度相对较高的冷阴极管2有相对较高的温度。二冷阴极管2的温度不同导致二冷阴极管2的亮度不一致的问题。

针对冷阴极管2发光效率低的问题，发光效率相对较高的发光二极管便被用来取代冷阴极管。发光二极管以数组排列于一狭长型电路板上，其排列密度越高，亮度也越高。但发光二极管数组的排列密度仍有其限制，否则集中产生的热量将使发光二极管的温度过高，致使发光二极管的亮度及演色受到影响。若采用多排的发光二极管数组来分散发光二极管密度，同样需要增加导光板厚度，而不符合侧设式背光组件的需求。同时，发光二极管仍集中于导光板3的单一侧向面3a，仍有热量集中产生的问题。采用如第1图所示的方式将发光二极管分设于导光板2相对的二侧向面3a，同样会出现前述的问题。

发明内容

公知技术的侧射式背光组件中，增加光源设置伴随导光板厚度、液晶显示模块可视区域比例减少、或热量集中产生的问题。鉴于上述问题，本发明提出一种侧射式背光组件，藉以解决前述问题。

本发明提出一种侧射式背光组件，包括一导光板及一凸部。导光板由透明材料所制成，且导光板具有一主反射面、一出光面、及一入光界面。主反射面相对于出光面，且该入光接口连接主反射面及出光面。凸部由透明材料所制成，设置于入光接口上。凸部具有一第一入光面、一第二入光面、及一次反射面。第一入光面相对于入光接口，用以供光线通过以进入凸部，并通过入光界面进入导光板而投射于主反射面。次反射面位于导光板的出光面及第一入光面之间，用已反射光线通贵入光界面，以进入导光板而投射于主反射面。第二入光面位于导光板的主反射面及第一入光面之间，且相对于次反射面，用以供光线通过进入凸部，并投射于次反射面。使光线被反射面反射至主反射面。投射于主反射面的光线最后被主反射面反射至出光面，而离开导光板

凸部供光线由不同方向入射，因此光源可以分开设置于不同位置，不需增加导光板的厚度，且光源产生的热量被有效地分散。

附图说明

第1图为习知技术中，具有二冷阴极管的背光组件的剖视图。

第2图为本发明第一实施例中，液晶显示器的剖视图。

图3为本发明第一实施例中，液晶显示器的剖面分解图。

图4为本发明第一实施例中，侧射式背光组件的局部剖视图。

图5为本发明第一实施例中，导光板的局部剖视图。

图6为本发明第二实施例中，侧射式背光组件的局部剖视图。

图7为本发明第二实施例中，导光板的局部剖视图。

图8为本发明第三实施例中，侧射式背光组件的剖面分解图。

图9及图10为本发明第四实施例中，侧射式背光组件的局部剖面图。

图11为本发明第五实施例中，侧射式背光组件的局部剖面图。

具体实施方式

请参阅图2及图3所示，为本发明第一实施例所揭露的一种侧射式背光组件100，应用于一液晶显示器，液晶显示器包括

瓃侧射式背光组件100、复数个光学膜片800、及液晶面板900。侧射式背光组件100提供背光，复数个光学膜片800位于侧射式背光组件100及液晶面板900之间，光学膜片800包括彩色滤光片、偏光片、增亮膜等，用以改变光线特性，提升背光于特定方向的亮度后，穿透液晶面板900。

参阅图2、图3、及图4所示，侧射式背光组件100包括一导光板110、一凸部120、一第一灯组131、及一第二灯组132。

参阅图4及图5所示，导光板110由透明材料所制成，具有一主反射面111、一出光面112、及一入光界面113。主反射面111相对于出光面112，且入光接口113连接主反射面111及出光面112。出光面112上可进一步形成聚光结构(图未示)，藉以改变光线离开出光面112的方向，使光线的方向朝向出光面112的法线收敛而达成增亮效益。主反射面111与出光面113之间具有一微小的夹角。

参阅图4及图5所示，凸部120由透明材料所制成，且设置于入光接口113，其中凸部120一体成形于入光接口113，或是凸部120以透明胶黏贴于入光接口113。凸部120具有一第一入光面121、一第二入光面122、及一次反射面123。

参阅图4及图5所示，第一入光面121相对于入光接口113，用以供光线通过以进入凸部120。通过第一入光面121的光线进一步通过入光界面113而进入导光板110，于主反射面111及出光面112之间行进。进入导光板110的光线至少有一部份或全部投射于主反射面111，而进一步被主反射面111反射至出光面112。

次反射面123位于导光板110的出光面112及第一入光面121之间，用以反射光线使光线通过入光界面121进入导光板110中而投射于主反射面111。

第二入光面122位于导光板110的主反射面111及第一入光面121之间，相对于次反射面123。第二入光面122用以供光线通过以进入凸部120，并投射于次反射面123。光线接着被次反射面123反射后进入导光板110，而于主反射面111及出光面112之间行进进入导光板110的光线至少有一部份或全部投射于主反射面111，而进一步被主反射面111反射至出光面112。

参阅图3、图4、及图5所示，主反射面111及次反射面123上分别设置一主反射层111a及一次反射层123a，使主反射面111及次反射面123反射光线。主反射层111a及次反射层123a可分别为一反光涂料，例如含银粒子或汞成分的涂料，涂布主反射层111a及次反射层123a。主反射层111a及次反射层123a亦可分别为一金属板，以具有高反射系数的金属，例如铝所制成。在反射系数要求低的场合中，主反射层111a及次反射层123a可为白色涂料(例如二氧化钛涂料)，或是表面为白色的板体(例如涂布白色涂料的板体，或是以白色塑料制成的塑料板)。

参阅图3、图4、及图5所示，第一灯组131包括一第一光源131a及一第一灯罩131b。第一光源131a用以朝向第一入光面121投射光线，使光线通过第一入光面121、凸部120、及入光界面113而投射于导光板110的主反射面111。第一灯罩131b覆盖于第一入光面121上，且第一光源131a设置于第一灯罩131b中。第一光源131a发出的光线可直接通过第一入光面121，或经过第一灯罩131b反射后再通过第一入光面121。前述的第一光源131a可为一冷阴极管(COLD Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)，或是一设置于电路板的发光二极管数组。

参阅图3、图4、及图5所示，第二灯组132包括一第二光源132a及一第二灯罩132b。第二光源132a用以对第二入光面122投射光线，使光线进入凸部120而被次反射面123反射，使被该次反射面123反射的光线通过入光面123而投射至主反射面111，再被该主反射面111は甮出光面112。第二灯罩132b覆盖于第二入光面122上，且第二光源132a设置于第二灯罩132b中。第二光源132a发出的光线可直接通过第二入光面122，或经过第二灯罩132b反射后再通过第二入光面122。前述的第二光源132a可为一冷阴极管，或是一设置于电路板的发光二极管数组。

参阅图2及图3所示，不论光源为冷阴极管或是发光二极管数组，其发光亮度或发光色调都会受到高温影响。为了降低第一灯组131及第二灯组132的温度，侧射式背光组件100更包括一散热片140，包括复数个弯折段141，该散热片140的弯折段141中至少有二个弯折段141分别接触第一灯罩131b及第二灯罩132b，而散热片140的其他部分延伸于导光板110的主反射面121外，藉以透过热传导接收第一光源131a及第二光源121b的热量，以进行冷却。

参阅图4及图5所示，第一光源131a的光线，通过第一入光面121后，直接投射于主反射面111；而第二光源132a的光线，先投射至次反射面123，被反射至主反射面111，藉以使第一光源131a及第二光源132a同时提供光线，而增加侧射式背光组件100的亮度。

第一灯组131及第二灯组132可共同提供光线，以增加侧射式背光组件100的亮度。而第一光源131a及第二光源132a并非直接并列于导光板110的一侧边，而是分别设置于不同位置，而朝向不同方向投射光向，因此，导光板不需要加大厚度以供第一光源131a及第二光源132a由同一侧面入射光线。此外，第一光源131a及第二光源132a之间可维持距离，避免热量集中而影响散热效果。

请参阅图6及图7所示，为本发明第二实施例所揭露的一种侧射式背光组件，该侧射式背光组件可结合光学膜片及液晶面板，而形成一液晶显示器。侧射式背光组件包括一导光板210、一凸部220、一第一灯组231、及一第二灯组232。第二实施例大致与第一实施例相同，其差异在于第二实施例的侧射式背光组件更包括一第一导光结构251及一第二导光结构252。第一导光结构251由透明材料所制成，设置于第一入光面221，用以导引光线朝向第一入光面221行进。第一导光结构251一体成形于第一入光面221或以透明胶黏贴于第一入光面221。第一灯罩231b覆盖于第一入光面221上，使第一光源231a及第一导光结构251设置于第一灯罩232b中。第一光源231a投射的光线经由第一导光结构251通过该第一入光面221。

第二导光结构252由透明材料所制成，设置于第二入光面222，用以导引光线朝向第二入光面222行进。第二导光结构252一体成形于第二入光面222或以透明胶黏贴于第二入光面222。第二灯罩232b覆盖于第二入光面222上，使第二光源232a及第二导光结构252设置于第二灯罩232b中。第二光源232a投射的光线经由第二导光结构252通过该第二入光面222。

请参阅图8所示，为本发明第三实施例所揭露的一种侧射式背光组件，该侧射式背光组件可结合光学膜片及液晶面板，而形成一液晶显示器。侧射式背光组件包括一导光板310、一第一灯组331、及一第二灯组332。第三实施例大致与第一实施例或第二实施例相同，其差异在于第三实施例中主反射层311a、次反射层323a、第一灯罩331b、第二灯罩332b为一体成形的结构体。该结构体可为一被弯折的金属板，以具有高反射系数的金属，例如铝所制成。在反射系数要求低的场合中，该结构体可为表面为白色的弯折板体，例如涂布白色涂料的板体，或是以白色塑料制成的塑料板。

请参阅图9及图10所示，为本发明第四实施例所揭露的一种侧射式背光组件，该侧射式背光组件可结合光学膜片及液晶面板，而形成一液晶显示器。侧射式背光组件具有一导光板410、一第一灯组431、及一第二灯组432。第四实施例大致与第一实施例、第二实施例、或第三实施例相同，其差异在于该侧射式背光组件更包括一滤光片450，设置于该第一入光面421与第一光源431a之间或第二入光面422与第二光源432a之间，藉以过滤特定波长的光线。

当具有此侧射式背光组件的液晶显示器于户外使用，且使用者配戴夜视成像系统时(NightVisionImaging System，NVIS)NVIS对于红外光有相对较大的增益，透过NVIS观察液晶显示器，NIVS会对液晶显示器发出的红光、红外光做出相对较大的增益，使得NVISい所呈现的液晶显示器画面整体常具有高亮度而缺乏对比，致使无法由NVIS中观看液晶显示器。此时，滤光片450可为SPF滤光片(ShortPass Filter)，只让波长小于红外光的光线通过。亦即，第一光源431a及第二光源432a，只有一个提供白光，另一个提供红外光或红光被滤除的光线，降低红外光的整体强度，使提升由NVIS呈现的画面的对比。

请参阅图11所示，为本发明第五实施例所揭露的一种侧射式背光组件，该侧射式背光组件可结合光学膜片及液晶面板，而形成一液晶显示器。侧射式背光组件包括一导光板510、一第一灯组531、及复数个第二灯组532。

于第五实施例中，凸部520具有一第一入光面521、复数个第二入光面522、及复数个次反射面513。

每一第二入光面522对应于一次反射面513，使经由每一第二入光面522进入凸部520的光线，皆被投射至对应的次次反射面513，再被反射至主反射面511。

复数个第二灯组532分别对应于一第二入光面522，藉以使发出的光线经由其所对应的第二入光面522进入凸部520，再被各次反射面513反射后，投射至主反射面511。藉以透过复数个第二灯组532与第一灯组521共同提供光线，而大幅度地增加侧射式背光组件的亮度。

本发明透过凸部的延伸，提供复数个入光面，藉以分散各灯组，避免热量集中，降低散热模块的设计难度。

Claims (10)

1.一种侧射式背光组件，包括：

一导光板，由透明材料所制成，该导光板具有一主反射面、一出光面、及一入光接口，该主反射面相对于该出光面，且该入光接口连接该主反射面及该出光面；及

一凸部，由透明材料所制成，设置于该入光界面上，且该凸部具有：

一第一入光面，相对于该入光接口，用以供光线通过以进入该凸部，并通过该入光界面进入该导光板而投射于该主反射面；

至少一次反射面，位于该导光板的出光面及该第一入光面之间，用以反射光线使光线通过该入光界面进入该主板体而投射于该主反射面；及

至少一第二入光面，位于该导光板的主反射面及该第一入光面之间，且相对于该次反射面，用以供光线通过进入该凸部，并投射于该次反射面。

2.根据权利要求1所述的侧射式背光组件，其中该主反射面与该出光面之间具有一夹角。

3.根据权利要求1所述的导光板，其特徵在于，该主反射面及该次反射面上分别设置一主反射层及一次反射层，使该主反射面及该次反射面反射光线。

4.根据权利要求3所述的导光板，其特徵在于，该主反射层及该次反射层分别选自反光涂料、白色涂料、金属板、及表面为白色的板体所成的群组。

5.根据权利要求1所述的导光板，其特徵在于，该凸部具有复数个第二入光面及复数个次反射面，且每一该第二入光面相对于其中一个该些次反射面。

6.根据权利要求1所述的侧射式背光组件，包括：

一第一光源，用以对该第一入光面投射光线，使光线通过该第一入光面、该凸部、及该入光界面而投射于该导光板的主反射面，并被该主反射面反射至该出光面；及

一第二光源，用以对第二入光面投射光线，使光线进入该凸部而被该次反射面反射，且被该次反射面反射的光线通过入光面后投射于该主反射面，并被该主反射面反射至该出光面。

7.根据权利要求6所述的侧射式背光组件，包括：

一第一灯罩，覆盖于该第一入光面上，且该第一光源设置于该第一灯罩中；及

一第二灯罩，覆盖于第二入光面上，且该第二光源设置于该第二灯罩中。

8.根据权利要求7所述的侧射式背光组件，包括一散热片，至少有部分接触该第一灯罩及该第二灯罩，且该散热片的其他部分延伸于该导光板的主反射面的外。

9.根据权利要求7所述的侧射式背光组件，包括：

一第一导光结构，由透明材料所制成，设置于该第一入光面，该第一光源投射的光线经由该第一导光结构通过该第一入光面；及

一第二导光结构，由透明材料所制成，设置于该第二入光面，该第二光源投射的光线经由该第二导光结构通过该第二入光面。

10.根据权利要求7所述的侧射式背光组件，更包括一滤光片，设置于该第一入光面与该第一光源之间，或设置于该第二入光面与该第二光源之间，过滤特定波长的光线。

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