CN205507310U - 背光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种背光模块，包含光源模块、光学调控膜、波长转换单元及强度弱化单元。光源模块包含至少一光源；光学调控膜设置于光源模块上方并具有多数出光孔。波长转换单元设置于光学调控膜及光源之间，以改变光源产生光线的波长。强度弱化单元设置于波长转换单元及光源之间。光源及强度弱化单元在波长转换单元上的垂直投影范围至少部分重迭，以降低通过强度弱化单元光线的强度，提高波长转换单元的使用寿命。

Description

背光模块

技术领域

本实用新型关于一种背光模块；具体而言，本实用新型关于一种背光模块，其使用具有多个出光孔的光学调控膜。

背景技术

近年来，液晶显示设备的技术渐趋成熟。随着消费者的喜好及要求增加，液晶显示设备也逐渐走向薄型化。为求达到薄型化的目的，液晶显示设备的各组成部分均需进行厚度的缩减，例如显示面板、光学膜片及背光模块。其中背光模块因需要混光空间，所需要的厚度通常较大，因此也成了主要进行厚度缩减的目标。

图1所示为现有技术一种直下式背光模块。如图1所示，背光模块包含灯箱9、光源8以及洞片3。洞片3可由支撑柱5所支撑，而大致将灯箱9分隔为下层空间S1与上层空间S2，其中光源8设置于灯箱9内的下层空间S1；光源8产生的光经洞片3入射至上层空间S2。进一步而言，洞片3的出光进入上层空间S2混光。此外，扩散板2与洞片3间隔该上层空间S2而相对设置，提高出光的均匀度。

为了进一步提升显示设备的广色域表现能力，传统上会采用蓝光发光二极管作为光源8，而在光源8的上方加设量子点(Quantum Dot)膜片7，以激发出较广色域的白光。然而由于下层空间S1的高度有限，量子点膜片7与光源8的距离很接近，因此需在短距离内承受光源8的高能量。然而量子点膜片7并无法承受如此的高能量，从而造成使用寿命缩减，而使整体背光模块不符使用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种背光模块，具有较长的使用寿命。

本实用新型的另一目的在于提供一种背光模块，可提供广色域的色彩表现。

背光模块包含光源模块、光学调控膜、波长转换单元及强度弱化单元。光源模块包含至少一光源。光学调控膜设置于光源模块上方并具有多数出光孔。光学调控膜朝向光源的一面具有反射效果，当光源产生的光线抵达光学调控膜上未设有出光孔的部分，即可被反射(至少部分反射)回光源模块后于其他位置出光，因此可分配光源产生的光线于不同位置的出光孔穿射而出。波长转换单元设置于光学调控膜及光源之间。当光源产生的光线抵达波长转换单元时，至少部分光线的波长为波长转换单元所改变。

其中，该强度弱化单元的光穿透率介于10％至40％之间。

其中，该光源模块包含一载板承载该光源，该载板上包含有一反射面；该强度弱化单元的中心位置至最近边缘的距离小于该反射面至该光学调控膜的距离。

其中，该强度弱化单元的光穿透率由中心位置朝边缘递增。

其中，该强度弱化单元的雾度大于90％。

其中，该强度弱化单元的光穿透率介于65％至75％之间。

其中，该强度弱化单元包含一具有介于1.5至1.6之间的折射率的增光棱镜片。

其中，该强度弱化单元及该波长转换单元间夹有一空气层，且该空气层为该光场中轴所通过。

其中，进一步包含一胶材分布于该强度弱化单元及该波长转换单元间，以黏合该强度弱化单元于该波长转换单元上；该胶材围绕该空气层分布。

其中，该空气层于该波长转换单元朝向该光源一面上的投影面积不小于该面面积的30％。

其中，该强度弱化单元直接贴附于该波长转换单元朝向该光源的一面上。

其中，该光源模块包含一侧墙至少部分围绕该光源设置，该强度弱化单元架设于该侧墙顶端。

其中，该强度弱化单元于该光学调控膜上具有垂直投影的一遮蔽区域，该多数出光孔围绕该遮蔽区域分布；该遮蔽区域内并形成有至少一辅助出光孔，该辅助出光孔的孔径大于该些出光孔中最接近该遮蔽区域者的孔径。

而且，本实用新型公开了一种背光模块，包含：

一光源模块，包含至少一光源；

一光学调控膜，设置于该光源模块上方并具有多数出光孔；该光学调控膜分配该光源产生的光线于不同位置的该出光孔穿射而出；

一波长转换单元，设置于该光学调控膜及该光源之间；至少部分该光源产生光线的波长被该波长转换单元所改变；以及

一强度弱化单元，设置于该波长转换单元及该光源之间；该光源及该强度弱化单元在该波长转换单元上的垂直投影范围至少部分重迭。

其中，该强度弱化单元的光穿透率介于10％至40％之间。

其中，该光源模块包含一载板承载该光源，该载板上并包含有一反射面；该强度弱化单元的中心位置至最近边缘的距离小于该反射面至该光学调控膜的距离。

其中，该强度弱化单元的光穿透率由中心位置朝边缘递增。

其中，该强度弱化单元的雾度大于90％。

其中，该强度弱化单元的光穿透率介于65％至75％之间。

其中，该强度弱化单元包含一具有介于1.5至1.6之间的折射率的增光棱镜片。

其中，该强度弱化单元及该波长转换单元间夹有一空气层，该空气层及该强度弱化单元在该波长转换单元上的垂直投影范围至少部分重迭。

其中，进一步包含一胶材分布于该强度弱化单元及该波长转换单元间，以黏合该强度弱化单元于该波长转换单元上；该胶材系围绕该空气层分布。

其中，该空气层于该波长转换单元朝向该光源一面上的投影面积不小于该面面积的30％。

其中，该强度弱化单元直接贴附于该波长转换单元朝向该光源的一面上。

其中，该光源模块包含一侧墙至少部分围绕该光源设置，该强度弱化单元架设于该侧墙顶端。

其中，该强度弱化单元于该光学调控膜上具有垂直投影的一遮蔽区域，该些出光孔围绕该遮蔽区域分布；该遮蔽区域内并形成有至少一辅助出光孔，该辅助出光孔的孔径大于该些出光孔中最接近该遮蔽区域者的孔径。

本实用新型中强度弱化单元设置于波长转换单元及光源之间。光源及强度弱化单元在波长转换单元上的垂直投影范围至少部分重迭。借由此一设置，光源产生的光线中，至少部分会在抵达波长转换单元前先抵达强度弱化单元。强度弱化单元以反射、散射、折射或吸收等方式，或以上方式的组合，降低通过强度弱化单元光线的强度，从而降低直射后方波长转换单元的光线强度，以提高波长转换单元的使用寿命。

附图说明

图1为传统背光模块的示意图；

图2为本实用新型背光模块的实施例组件爆炸图；

图3为背光模块的实施例剖视图；

图4为强度弱化单元的实施例光穿透率分布示意图；

图5为背光模块的另一实施例剖视图；

图6为背光模块的另一实施例剖视图；

图7为背光模块的另一实施例剖视图；

图8为背光模块的另一实施例剖视图；

图9A为光学调控膜的实施例示意图；

图9B为光学调控膜的另一实施例示意图。

其中，附图标记：

100 光源模块

110 光源

130 载板

150 光场中轴

170 侧墙

190 反射面

300 光学调控膜

310 出光孔

330 遮蔽区域

350 辅助出光孔

400 扩散板

500 波长转换单元

600 空气层

610 胶材

700 强度弱化单元

具体实施方式

本实用新型提供一种背光模块，较佳系供使用于显示设备中，以提供显示设备所需的背光。然而在不同实施例中，本实用新型的背光模块亦可与其他需要背光源的装置组合，以提供所需的背光。

本实用新型的背光模块，如图2所示，包含光源模块100、光学调控膜300、波长转换单元500及强度弱化单元700。光源模块100包含至少一光源110；当具有多数个光源110时，光源110较佳系以行列矩阵的形式排列，如图2所示。此外，光源模块100较佳另包含载板130供承载光源110。在较佳实施例中，光源110包含蓝光发光二极管，但不以此为限。光学调控膜300设置于光源模块100上方并具有多数出光孔310。在本实施例中，出光孔310系以穿孔的形式设置；然而在不同实施例中，出光孔310亦可以为未贯穿的凹孔。光学调控膜300朝向光源110的一面具有反射效果，当光源110产生的光线抵达光学调控膜300上未设有出光孔310的部分，即可被反射(至少部分反射)回光源模块100后再由载板130或其上反射板/层反射至其他位置出光，因此可分配光源110产生的光线于不同位置的出光孔310穿射而出。如此即可借由调整出光孔310在光学调控膜300上不同位置的密度及大小以改变不同位置上的单位面积开口率，来分配光源110产生的光线。光学调控膜300上方一定距离处可再设有扩散板400或其他光学膜片，但并非一定需要设置。

如图2所示，波长转换单元500设置于光学调控膜300及光源110之间，且较佳位于光源110的正上方，亦即在光源110出光的正向上。以较佳实施例而言，波长转换单元500可形成为片状结构，而以贴附或镀膜等方式设置于光学调控膜300朝向光源110的一面。波长转换单元500可形成为圆形、矩形或多边形的片状结构，然本实施例并不以此为限。波长转换单元500较佳为量子点(Quantum Dot)膜片，亦即布设有量子点的光学膜；然而在不同实施例中，亦可以其他有机或无机的荧光转换材料作为波长转换单元500，例如含有硫化物荧光粉的膜片。当光源110产生的光线抵达波长转换单元500时，至少部分光线的波长为波长转换单元500所改变。在本实施例中，蓝光发光二极管产生的光线即可经由波长转换单元500的转换，而混合出具有较广色域的白光。

强度弱化单元700设置于波长转换单元500及光源110之间。如图2及图3所示，强度弱化单元700亦可形成为片状结构，而贴附于波长转换单元500朝向光源110的一面上。另如图3所示，光源110及强度弱化单元700在波长转换单元500上的垂直投影范围至少部分重迭。借由此一设置，光源110产生的光线中，至少部分会在抵达波长转换单元500前先抵达强度弱化单元700。强度弱化单元700较佳以反射、散射、折射或吸收等方式，或以上方式的组合，降低通过强度弱化单元700光线的强度，从而降低直射后方波长转换单元500的光线强度，以提高波长转换单元500的使用寿命。

在图3所示的实施例中，光源110的出光光场均有光场中轴150。光场中轴150较佳指光源110的光场中强度最高的位置，通常即为垂直光源110出光面且通过出光面中央的轴线。如图3所示，波长转换单元500及强度弱化单元700均为光场中轴150所通过，且光场中轴150较佳系通过波长转换单元500及强度弱化单元700在平行于光学调控膜300一面上的形心位置。借由此一设计，即可将光源110所产生的光线中强度最大的部分以强度弱化单元700予以弱化，以保护波长转单元500。

以图3所示的实施例而言，强度弱化单元700的光穿透率介于10％至40％之间，或者强度弱化单元700的反射率介于60％至90％之间。如图3所示，由于强度弱化单元700具有高反射率，因此在光场中轴150附近的光线将大部分被反射至其他位置，而不会直射波长转换单元500的中心。以实验结果而言，本实施例约可将整体背光亮度降至50％的时间延长7至10倍以上。在本实施例中，承载光源110的载板130上并包含有反射面190，其系可以为设置于载板130上的反射片的上表面或涂布于载板130上的反射层的上表面。当载板130本身材质具高光反射性时，反射面190亦可以是载板130本身的上表面。强度弱化单元700的中心位置(即上述形心位置)至强度弱化单元700最近边缘的距离R小于反射面190至光学调控膜300的距离H。强度弱化单元700可形成为圆形、矩形或多边形的片状结构，然本实施例并不以此为限。以本实施例为例，强度弱化单元700较佳系形成为圆形的片状结构，因此距离R即为强度弱化单元700的半径，而距离H较佳系指光源110出光面至光学调控膜300朝向光源110的一面间的距离。在本实施例中，波长转换单元500的面积系大于强度弱化单元700的面积，因此在强度弱化单元700降低光场中轴150附近的光学强度后，仍有部分的光线可由光源110直射波长转换单元500，以兼顾波长转换效率及光学品味。

在图3所示的实施例中，强度弱化单元700在不同的位置上较佳具有相同的光穿透率或反射率。然而，在另一实施例中，如图4所示，强度弱化单元700的光穿透率可由中心位置朝边缘递增，例如由10％渐增至40％。此外，光穿透率较佳可以先缓后急的趋势由中心朝边缘增加，以提高在光线中轴150附近对于波长转换单元500的保护效果，又兼顾波长转换效率及光学品味。

在图5所示的实施例中，系以扩散膜或扩散板作为强度弱化单元700，其中可包含有多数扩散粒子，以对光线产生散射或反射的效果。在本实施例中，强度弱化单元700的雾度大于90％，并较佳搭配介于65％至75％之间的光穿透率，以取得较平衡的保护效果及光学品味。以实验结果而言，本实施例约可将整体背光亮度降至50％的时间延长2至3倍以上。另如图5所示，在本实施例中，强度弱化单元700可完全覆盖于波长转换单元500朝向光源110的一面上。由于强度弱化单元700相较于前一实施例具有较高的光穿透率，因此可维持较好的光学品味。

在图6所示的实施例中，以增光棱镜片作为强度弱化单元700，其上可设置有多数微结构，以对光线产生折射的效果。在本实施例中，强度弱化单元700的折射率较佳介于1.5至1.6之间，以取得较平衡的保护效果及光学品味。以实验结果而言，本实施例约可将整体背光亮度降至50％的时间延长2至3倍以上。另如图6所示，在本实施例中，强度弱化单元700可完全覆盖于波长转换单元500朝向光源110的一面上。由于强度弱化单元700相较于前一实施例具有较高的光穿透率，因此可维持较好的光学品味。

除前述以反射膜、扩散膜或增光棱镜片作为强度弱化单元的实施例外，反射膜、扩散膜或增光棱镜片亦可以混合或组合的方式形成强度弱化单元。例如可以反射膜作为强度弱化单元的中央部分，而以扩散膜或增光棱镜片作为强度弱化单元的边缘部分。

图7所示为本实用新型的另一实施例。在本实施例中，强度弱化单元700及波长转换单元500间夹有空气层600，且空气层600及强度弱化单元700在波长转换单元500上的垂直投影范围至少部分重迭。较佳而言，空气层600亦为光场中轴150所通过。具体而言，如图7所示，胶材610分布于强度弱化单元700及波长转换单元500间，以黏合强度弱化单元700于波长转换单元500上。胶材610较佳系沿着强度弱化单元700的边缘分布，并围绕空气层600的部分或全部。借由胶材610的设置，即可在强度弱化单元700及波长转换单元500间间隔出空气层600。胶材610较佳为光学胶，以减少对于光学使用效率及品味的影响。此外，胶材610于波长转换单元500朝向光源110一面上的投影面积不大于该面面积的70％，以减少对于光学使用效率及品味的影响。

空气层600较佳可与强度弱化单元700搭配，以使通过强度弱化单元700的光线被折射或产生全反射，而进一步增加对于波长转换单元500的保护效果。空气层600所配合的强度弱化单元700较佳具有大于1.5的折射率，但不以此为限。此外，空气层600于波长转换单元500朝向光源110一面上的投影面积不小于该面面积的30％，以产生较好的保护效果。

在前述的实施例中，强度弱化单元700系直接设置于波长转换单元500朝向光源110的一面上。然而强度弱化单元700亦可设置于波长转换单元500与光源110间的其他位置上。例如在图8所示的实施例中，光源模块100包含有侧墙170至少部分围绕光源110设置，例如设置于光源110的相对两侧，或形成为碗杯状而将光源110围绕其中。强度弱化单元700架设于侧墙170顶端，而位于光源110的上方。借由此设置方式，可使强度弱化单元700较接近于光源110，从而以较少的强度弱化单元700设置面积，即可达到保护后方波长转换单元500的效果。

在图9A所示的实施例中，强度弱化单元700于光学调控膜300上具有垂直投影的遮蔽区域330，出光孔310围绕遮蔽区域330分布。遮蔽区域330内可不设有出光孔310。然而为了降低强度弱化单元700在其对应位置上产生暗区的可能性，在另一实施例中，如图9B所示，遮蔽区域330内可形成有一或多个辅助出光孔350。辅助出光孔350的孔径较佳大于出光孔310中最接近遮蔽区域330者的孔径，以增加其均匀亮度的效果。此外，如同出光孔310，辅助出光孔350亦可视需要而采穿孔或未贯穿的凹孔设计。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (20)

1.一种背光模块，其特征在于，包含：

一光源模块，包含至少一光源，具有一光场中轴；

一光学调控膜，设置于该光源模块上方并具有多数出光孔；

一波长转换单元，设置于该光学调控膜及该光源之间，且为该光场中轴所通过；以及

一强度弱化单元，设置于该波长转换单元及该光源之间，且为该光场中轴所通过。

2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该光源模块包含一载板承载该光源，该载板上包含有一反射面；该强度弱化单元的中心位置至最近边缘的距离小于该反射面至该光学调控膜的距离。

3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该强度弱化单元的光穿透率由中心位置朝边缘递增。

4.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该强度弱化单元包含一具有介于1.5至1.6之间的折射率的增光棱镜片。

5.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该强度弱化单元及该波长转换单元间夹有一空气层，且该空气层为该光场中轴所通过。

6.根据权利要求5所述的背光模块，其特征在于，进一步包含一胶材分布于该强度弱化单元及该波长转换单元间，以黏合该强度弱化单元于该波长转换单元上；该胶材围绕该空气层分布。

7.根据权利要求6所述的背光模块，其特征在于，该空气层于该波长转换单元朝向该光源一面上的投影面积不小于该面面积的30％。

8.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该强度弱化单元直接贴附于该波长转换单元朝向该光源的一面上。

9.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该光源模块包含一侧墙至少部分围绕该光源设置，该强度弱化单元架设于该侧墙顶端。

10.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该强度弱化单元于该光学调控膜上具有垂直投影的一遮蔽区域，该多数出光孔围绕该遮蔽区域分布；该遮蔽区域内并形成有至少一辅助出光孔，该辅助出光孔的孔径大于该些出光孔中最接近该遮蔽区域者的孔径。

11.一种背光模块，其特征在于，包含：

一光源模块，包含至少一光源；

一光学调控膜，设置于该光源模块上方并具有多数出光孔；

一波长转换单元，设置于该光学调控膜及该光源之间；以及

一强度弱化单元，设置于该波长转换单元及该光源之间；该光源及该强度弱化单元在该波长转换单元上的垂直投影范围至少部分重迭。

12.根据权利要求11所述的背光模块，其特征在于，该光源模块包含一载板承载该光源，该载板上并包含有一反射面；该强度弱化单元的中心位置至最近边缘的距离小于该反射面至该光学调控膜的距离。

13.根据权利要求11所述的背光模块，其特征在于，该强度弱化单元的光穿透率由中心位置朝边缘递增。

14.根据权利要求11所述的背光模块，其特征在于，该强度弱化单元包含一具有介于1.5至1.6之间的折射率的增光棱镜片。

15.根据权利要求11所述的背光模块，其特征在于，该强度弱化单元及该波长转换单元间夹有一空气层，该空气层及该强度弱化单元在该波长转换单元上的垂直投影范围至少部分重迭。

16.根据权利要求15所述的背光模块，其特征在于，进一步包含一胶材分布于该强度弱化单元及该波长转换单元间，以黏合该强度弱化单元于该波长转换单元上；该胶材系围绕该空气层分布。

17.根据权利要求16所述的背光模块，其特征在于，该空气层于该波长转换单元朝向该光源一面上的投影面积不小于该面面积的30％。

18.根据权利要求11所述的背光模块，其特征在于，该强度弱化单元直接贴附于该波长转换单元朝向该光源的一面上。

19.根据权利要求11所述的背光模块，其特征在于，该光源模块包含一侧墙至少部分围绕该光源设置，该强度弱化单元架设于该侧墙顶端。

20.根据权利要求11所述的背光模块，其特征在于，该强度弱化单元于该光学调控膜上具有垂直投影的一遮蔽区域，该些出光孔围绕该遮蔽区域分布；该遮蔽区域内并形成有至少一辅助出光孔，该辅助出光孔的孔径大于该些出光孔中最接近该遮蔽区域者的孔径。