CN209433058U - 导光板及背光模块 - Google Patents

Abstract

一种导光板具有邻近多个发光二极管的至少一入光面，入光面包含交替配置的多个入光平面及多个突出部，各突出部包含相对配置且分别连接对应的两相邻入光平面的第一平面及第二平面，第一平面与对应的入光平面形成第一夹角，第二平面与对应的另一入光平面形成第二夹角，各个发光二极管具有发光面且由边缘出光点发出边缘光束，边缘光束的出射方向与发光面的法线方向界定边缘出光角，第一夹角的角度及第二夹角的角度均大于0度并小于180度，且第一夹角的角度及第二夹角的角度均不等于边缘出光角的角度。一种具有此导光板的背光模块亦被提出。本实用新型的导光板及背光模块可减少导光板暗区面积，改善整体出光的辉度均匀性及视效，并提高光利用效率。

Description

导光板及背光模块

技术领域

本实用新型关于一种导光板及背光模块。

背景技术

目前的背光模块常采用例如发光二极管的点光源作为照明光源。如图1所示，因发光二极管102为具有一特定发光角度的指向性光源，当发光二极管102发出的光线I由空气(光疏介质)入射至导光板104(光密介质)时，依折射定理，光线会往导光板104的入光面104a的法线方向N偏折(折射角a2的角度<入射角a1的角度)，使两相邻发光二极管102之间容易形成暗区110，导致辉度均匀性下降并影响视效。

“背景技术”段落只是用来说明了解本实用新型内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。

实用新型内容

本实用新型提供一种导光板及背光模块，可减少导光板暗区面积，改善整体出光的辉度均匀性及视效，并提高光利用效率。

本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型之一实施例提出一种导光板，导光板具有邻近多个发光二极管的至少一入光面，入光面包含交替配置的多个入光平面及多个突出部，各个突出部包含相对配置且分别连接对应的两相邻入光平面的一第一平面及一第二平面，第一平面与对应的入光平面形成一第一夹角，第二平面与对应的另一入光平面形成一第二夹角，各个发光二极管具有一发光面且由一边缘出光点发出一边缘光束，边缘光束的出射方向与发光面的法线方向界定一边缘出光角，第一夹角的角度及第二夹角的角度均大于0度并小于180度，且第一夹角的角度及第二夹角的角度均不等于边缘出光角的角度。

本实用新型之另一实施例提出一种背光模块，包含导光板及多个发光二极管。导光板具有至少一入光面，入光面包含交替配置的多个入光平面及多个突出部，各个突出部包含相对配置且分别连接对应的两相邻入光平面的一第一平面及一第二平面，第一平面与对应的入光平面形成一第一夹角，第二平面与对应的另一入光平面形成一第二夹角。多个发光二极管配置于至少一入光面旁，且各个突出部位于两相邻的发光二极管之间。各个发光二极管具有一发光面且由一边缘出光点发出一边缘光束，边缘光束的出射方向与发光面的法线方向界定一边缘出光角，第一夹角的角度及第二夹角的角度均大于0度并小于180度，且第一夹角的角度及第二夹角的角度均不等于边缘出光角的角度。

基于上述，因突出部可提供额外的折射界面，故可改变发光二极管的边缘光线进入导光板的角度，获得减少暗区面积的效果，进而改善整体的辉度均匀性及视效，并可提高光利用效率而降低背光模块的功耗。

本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为让本实用新型之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为一已知背光模块的示意图。

图2为本实用新型一实施例的背光模块的示意图。

图3A至图3C例示于不同平面夹角下显示暗区面积减少效果的光学模拟图。

图4A及图4B为依本实用新型一实施例，显示发光二极管与突出部平面的较佳配置关系的示意图。

具体实施方式

有关本实用新型之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。

图2为本实用新型一实施例的背光模块的示意图。请参考图2，背光模块10包含导光板20及多个发光二极管30。导光板20具有至少一入光面22，入光面22包含交替配置的多个入光平面221及多个突出部222。于本实施例中，各个突出部222可包含相对配置且分别连接对应的两相邻入光平面221的平面222a及平面222b，且另一平面222c可连接于平面222a及平面222b之间，平面222a与对应的入光平面221形成夹角α，平面222b与对应的另一入光平面221形成夹角β，且夹角α的角度及夹角β的角度可均大于0度并小于180度。多个发光二极管30配置于入光面22旁，且各个突出部222可位于两相邻的发光二极管30之间。借由突出部222的设置可提供额外的折射界面(例如平面222a及平面222b)，当发光二极管30发出的光线(例如边缘光束IR)由空气(光疏介质)经由平面222a及平面222b入射至导光板20(光密介质)时，依折射定理，光线会往平面222a及平面222b的法线方向N偏折(折射角r2的角度<入射角r1的角度)。

请再参考图2，发光二极管30的边缘出光点S发出的边缘光束IR的出射方向与发光面30a的法线方向N1可界定出一边缘出光角θ，于此边缘出光点S可定义为发光面30a的最边缘的出光点。需注意若边缘出光角θ的角度与平面222a及入光平面221之间的夹角α的角度相等时，边缘光束IR的出射方向会平行平面222a而可能导致光线无法被平面222a折射，同样地若边缘出光角θ的角度与平面222b及入光平面221之间的夹角β的角度相等时，可能导致光线无法被入平面222b折射。因此，于一较佳实施施例中，夹角α、β的角度不等于边缘出光角θ的角度。

图3A至图3C例示于不同平面夹角下显示暗区面积减少效果的光学模拟图。图3A至图3C显示由突出部平面222a、222b偏折入射光与已知设计两者分别形成的暗区高度差异，其中图3A的突出部平面222a及平面222b分别与入光平面221所夹的夹角角度为90度(α的角度＝β的角度＝90度)，图3B的夹角角度为75度(α的角度＝β的角度＝75度)，且图3C的夹角角度为105度(α的角度＝β的角度＝105度)。如图3A所示，于已知没有突出部222的情况下，若边缘光束IR如已知设计由入光平面221折射，折射后边缘光束IR与入光平面221形成一夹角ρ且边缘光束IR下方形成的暗区的高度为H，而于夹角α、β的角度为90度情况下，当边缘光束IR由突出部平面222a及平面222b折射后，由于平面222a及平面222b的法线方向N平行于入光平面221，折射后边缘光束IR相对入光平面221的夹角可视为折射后边缘光束IR相对于法线方向N的折射角r2，相较之下，折射角r2的角度会小于夹角ρ的角度，且暗区高度可降至4/20H，明显获得减少暗区面积的效果。再者，图3B的实例显示于夹角α、β的角度为75度的情况下，暗区高度可降至1/20H，且图3C的实例显示于夹角α、β的角度为105度的情况下，暗区高度可降至6/20H。由上述光学模拟实例可知减小平面222a或平面222b与入光平面221的夹角角度有助于减少暗区面积，因此可视实际需求及制造难度调整突出部平面夹角角度，以获得较佳的暗区面积减少效果，例如于一实施例中，夹角α、β的角度可设为均不大于90度。

图4A及图4B为依本实用新型一实施例，显示发光二极管与突出部平面的较佳配置关系的示意图。于本实施例中，突出部具有平面222a、平面222b及连接于平面222a及平面222b间的平面222c，因此，需尽可能地让发光二极管30的边缘发出的光线落在平面222a及平面222b而不要落在入光平面221或平面222c，以提供较佳的减少暗区面积效果。如图4A所示，发光二极管30的边缘出光点S发出的边缘光束IR的出射方向与发光二极管30的发光面30a的法线方向N1形成一夹角，即边缘出光角θ，且边缘出光角θ的角度为x，入光平面221与平面222a的交点为P，边缘出光点S与交点P于平行入光平面221的方向上的距离为L1，且发光二极管30的发光面30a与入光平面221的最短距离为L2，则当上述这些参数满足：L1<L2/tan(90°-x)的条件时，可确保发光二极管30的边缘光束IR尽可能落在交点P的下方并涵盖平面222a的范围而不会入射至入光平面221。再者，如图4B所示，发光二极管30同样具有边缘出光角θ，平面222a与平面222c的交点为Q，边缘出光点S与交点Q于平行入光平面221的方向上的距离为L3且于垂直入光平面221的方向上的距离为L4，则当上述这些参数满足：L3>L4/tan(90°-x)可确保发光二极管30的边缘光束IR尽可能落在交点Q的上方并涵盖平面222a的范围而不会入射至平面222c。需注意图4A及图4B仅例示平面222a与入光平面221的夹角角度小于90度的情况，但上述L1<L2/tan(90°-x)、L3>L2/tan(90°-x)的条件同样适用于平面222a与入光平面22的夹角角度等于或大于90度的情况。再者，图4A及图4B仅例示边缘光束IR由左侧入射至平面222a，因边缘光束IR由右侧入射至平面222b的角度对应关系与上述相同，故于此不再重复说明。

再者，上述各个实施例中夹角α的角度与夹角β的角度相等的情况仅为例示，夹角α、β个别的角度可视实际需求变化而完全不限定。

借由上述各个实施例的设计，因突出部可提供额外的折射界面(例如平面222a及平面222b)，故可改变发光二极管的边缘光线进入导光板的角度，获得减少暗区面积的效果，进而改善整体的辉度均匀性及视效，并可提高光利用效率而降低背光模块的功耗。

惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即所有依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的「第一」、「第二」等用语仅用以命名元件的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量上的上限或下限。

附图标记说明：

10 背光模块

20 导光板

22 入光面

221 入光平面

222 突出部

222a、222b、222c 平面

30 发光二极管

30a 发光面

102 发光二极管

104 导光板

104a 入光面

110 暗区

L1、L2、L3、L4 距离

N、N1 法线方向

a1、r1 入射角

a2、r2 折射角

α、β、ρ 夹角

θ 边缘出光角

P、Q 交点

S 边缘出光点

I 光线

IR 边缘光束。

Claims (10)

1.一种导光板，其特征在于，所述导光板具有邻近多个发光二极管的至少一入光面，所述至少一入光面包含交替配置的多个入光平面及多个突出部，各所述多个突出部包含相对配置且分别连接对应的两相邻的所述多个入光平面的第一平面及第二平面，所述第一平面与对应的所述入光平面形成第一夹角，所述第二平面与对应的另一所述入光平面形成第二夹角，各所述多个发光二极管具有发光面且由边缘出光点发出边缘光束，所述边缘光束的出射方向与所述发光面的法线方向界定边缘出光角，所述第一夹角的角度及所述第二夹角的角度均大于0度并小于180度，且所述第一夹角的角度及所述第二夹角的角度均不等于所述边缘出光角的角度。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第一夹角及所述第二夹角的角度均不大于90度。

3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第一夹角的角度与所述第二夹角的角度相等。

4.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，各所述多个突出部还包含第三平面，所述第三平面配置于所述第一平面及所述第二平面之间且平行所述多个入光平面。

5.一种背光模块，其特征在于，所述背光模块包含导光板以及多个发光二极管，其中：

所述导光板具有至少一入光面，所述至少一入光面包含交替配置的多个入光平面及多个突出部，各所述多个突出部包含相对配置且分别连接对应的两相邻的所述多个入光平面的第一平面及第二平面，所述第一平面与对应的所述入光平面形成第一夹角，所述第二平面与对应的另一所述入光平面形成第二夹角，且所述第一夹角的角度及所述第二夹角的角度均大于0度并小于180度；以及

所述多个发光二极管配置于所述至少一入光面旁，且各所述多个突出部位于两相邻的所述多个发光二极管之间，其中各所述多个发光二极管具有发光面且由边缘出光点发出边缘光束，所述边缘光束的出射方向与所述发光面的法线方向界定边缘出光角，且所述第一夹角的角度及所述第二夹角的角度均不等于所述边缘出光角的角度。

6.根据权利要求5所述的背光模块，其特征在于，所述第一夹角的角度及所述第二夹角的角度均不大于90度。

7.根据权利要求5所述的背光模块，其特征在于，所述第一夹角的角度与所述第二夹角的角度相等。

8.根据权利要求5所述的背光模块，其特征在于，各所述多个突出部还包含第三平面，且所述第三平面配置于所述第一平面及所述第二平面之间。

9.根据权利要求8所述的背光模块，其特征在于，所述边缘出光角的角度为x，所述入光平面与所述第一平面形成第一交点，所述第一平面与所述第三平面形成第二交点，所述边缘出光点与所述第一交点于平行所述入光平面的方向上的距离为L1，所述发光面与所述入光平面的最短距离为L2，所述边缘出光点与所述第二交点于平行所述入光平面的方向上的距离为L3，所述边缘出光点与所述第二交点于垂直所述入光平面的方向上的距离为L4，且所述背光模块满足如下条件：

L1<L2/tan(90°-x)；及

L3>L4/tan(90°-x)。

10.根据权利要求8所述的背光模块，其特征在于，所述第三平面平行所述多个入光平面。