TW201426124A - 背光模組 - Google Patents

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Abstract

一種背光模組，包括發光二極體、導光板、擴散板及棱鏡片，所述發光二極體發出的光線依次經過導光板、擴散板及棱鏡片出射，在位於發光二極體的光傳播路徑上的所述棱鏡片的入光面上設置若干連續排列的三角形棱條，以此對經過擴散板散射的光線進行準直而使之限定在正視角範圍內出射，從而提升該視角範圍內的輝度。

Description

背光模組
本發明涉及一種背光模組，特別是指一種發光二極體背光模組。
顯示屏幕作為一種可顯示文字及圖像的電子裝置，在人們的日常生活中起到廣泛的應用。目前的顯示幕幕根據其材質可主要分為兩種：一種是有機發光二極體螢幕(OLED, organic light-emitting display)，另外一種是薄膜場效應電晶體螢幕(TFT, thin film transistor)。由於OLED螢幕的成本較高，因此雖然有著諸多優點，應用範圍卻受到限制。而TFT螢幕則憑藉其較大的價格優勢，目前應用仍佔主流。然而，TFT螢幕本身並不具備發光功能，因此通常需要給其配備相應的背光模組來進行照明。
習知的背光模組中所採用的光源通常為冷陰極螢光燈管(CCFL, cold cathode fluorescent lamp)及發光二極體(LED, light emitting diode)兩類。
習知的發光二極體背光模組通常採用若干發光二極體晶片搭配導光板的結構，然而發光二極體晶片發出的光線經過導光板的調整會分佈在一個角度範圍內，如圖1所示，發光二極體晶片發出的光線經導光板調整後的空間角度範圍主要集中在60°至90°的空間角度範圍內，從而使背光模組的視角較偏。為了解決這一問題，業界通常將一擴散片設置於導光板的上方，用於調整出光角度，如圖2所示，為發光二極體晶片發出的光線依次經導光板和擴散片調整後的空間角度範圍，從圖2可以看出，光線在擴散片的調整下，由原來的60°至90°調整到30°至60°，從一定程度上校正了背光模組的發光視角，然而還是不能覆蓋0°至30°左右的正視角範圍。
有鑒於此，有必要提供一種較為集中的正視角範圍的背光模組。
一種背光模組，包括發光二極體、導光板、擴散板及棱鏡片，所述發光二極體發出的光線依次經過導光板、擴散板及棱鏡片出射，在位於發光二極體的光傳播路徑上的所述棱鏡片的入光面上設置若干連續排列的三角形棱條。
本發明實施方式提供的背光模組採用的棱鏡片的入光面上設有連續的三角形棱條，當各棱條的角度控制在50°至57°之間的範圍時，該棱鏡片可將從擴散板射出的光線調整到0°至60°的正視角的空間角度範圍內，以此對經過擴散板散射的光線進行準直而使之限定在正視角範圍內出射，從而提升該視角範圍內的輝度。
圖3示出了本發明實施方式提供的背光模組100。該背光模組100用於對顯示幕幕(圖未示)進行照明，以方便使用者對顯示幕幕所顯示的內容進行觀察。背光模組100包括一導光板10、若干設置於導光板10相對兩端的發光二極體20、設於導光板10上方的一擴散板30及設置於擴散板30上方的一棱鏡片40。
所述導光板10可由亞克力樹脂、聚碳樹脂等透明度較高的材料所製成。導光板10呈矩形，其正對於發光二極體20的二側面為入射面12，其頂面為出射面14。發光二極體20發出的光線經過導光板10的入射面12進入導光板10內部，部分光線直接從出射面14出射，另外部分光線經過導光板10的底面全反射然後再從出射面14出射。為避免光線從導光板10的底面洩露，導光板10的底面還可進一步形成一反射層(圖未示)。該反射層可由金屬材料所製成，如銀、鋁、金等。此外，導光板10的底面上還可形成多個擴散點(圖未示)，用以對光線進行擴散。這些擴散點可由鐳射製成，或採用高反射率的油墨材料(如二氧化鈦或二氧化矽)通過網版印刷或其他方式所形成。這些擴散點可排列成特定的圖案以達到不同的散光效果。該導光板10的作用在於將自發光二極體20水平射出的光線調整方向，使其向上傳播。
所述發光二極體20分設於導光板10的二入射面12附近。該發光二極體20正對於導光板10的入射面12，以將光線水平射入導光板10內。發光二極體20與導光板10的入射面12之間可直接貼合，也可通過透明的膠體(圖未示)黏接，以減少光線在傳播中的損失。
所述擴散板30設置於導光板10上方。該擴散板30可由摻雜有擴散微粒的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯所製成。擴散板30通過其內部的擴散微粒將從導光板10出射面14射入的光線進行擴散，使光線均勻地射向棱鏡片40。
所述棱鏡片40設置於擴散板30上方。該棱鏡片40可由多元酯或聚碳酸酯等透明材料所製成。該棱鏡片40包括面對擴散板30的入光面41和遠離擴散板30的出光面42。該入光面41上形成有多個連續的三角形棱條411，這些三角形棱條411的截面形狀為連續排列的多個三角形。各棱條411頂角的角度優選在50°至57°之間。該棱鏡片40用於調整從擴散板30所射入的光線的角度，對經過擴散板30散射的光線進行準直而使之限定在特定的視角範圍內出射，從而提升該視角範圍內的輝度。圖4所示為當棱鏡片40各頂角的角度為50°時經仿真得出的光型分佈圖，從圖中可以看出光線主要集中在0°至60°的空間角度範圍內。圖5所示為當棱鏡片40各頂角的角度為55°時經仿真得出的光型分佈圖，從圖中可以看出光線主要集中在0°至60°的空間角度範圍內，而在0°至30°的空間角度範圍內分佈的光多於圖4中相同空間角度範圍內分佈的光。圖6所示為當棱鏡片40各棱角的角度為57°時經仿真得出的光型分佈圖，從圖中可以看出光線主要集中在0°至60°的空間角度範圍內，在0°至30°的空間角度範圍內分佈的光多於圖4和圖5中相同空間角度範圍內分佈的光。
進一步的，所述發光二極體20可採用藍光晶片，並在導光板10、擴散板30和棱鏡片40三者其一上設置一層均勻分佈有黃色螢光粉的螢光層50。在本實施方式中，所述螢光層50設置於棱鏡片40的入光面41上，該黃色螢光粉可以為釔鋁石榴石、矽酸鹽化合物、氮化物、氮氧化物等輻射頻譜介於黃光波段的螢光材料所製成。由於棱鏡片40的出光面42的面積遠大於發光二極體20的面積，黃色螢光粉可較為均勻地進行塗抹，且使光線在棱角上的黃色螢光粉受激發所發出的黃光可充分地與藍光進行混合，從而得到均勻度較高的白光，從而進一步確保混光的均勻性，得到均勻度較高的白光。在其他實施方式中，螢光層50可以為均勻分佈有紅色螢光粉和綠色螢光粉的混合物。
上述實施例中發光二極體20均是以側發光的方式設置，因此需要導光板10改變發光二極體20的光線方向，使其朝向上方出射。可以理解地，發光二極體20還可以採用直下式的方式設置，即使發光二極體20的出光方向直接朝上，從而省去導光板10，進一步節省成本。
本發明實施方式提供的背光模組100採用的棱鏡片40的入光面上設有連續的三角形棱條，當各棱條的角度控制在50°至57°之間的範圍時，該棱鏡片40可將從擴散板30射出的光線調整到0°至60°的正視角的空間角度範圍內，以此對經過擴散板30散射的光線進行校正而使之限定在正視角範圍內出射，從而提升該視角範圍內的輝度。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．背光模組
10．．．導光板
12．．．入射面
14．．．出射面
20．．．發光二極體
30．．．擴散板
40．．．棱鏡片
41．．．入光面
411．．．棱條
42．．．出光面
50．．．螢光層
圖1是現有技術中的背光模組中的發光二極體晶片發出的光線經導光板調整後的空間角度範圍示意圖。
圖2是現有技術中的背光模組中的發光二極體晶片發出的光線經導光板和擴散板調整後的空間角度範圍示意圖。
圖3是本發明實施方式提供的一種背光模組的剖視示意圖。
圖4是本發明實施方式提供的背光模組中棱鏡片各棱角的角度為50°時出射光線的光型分佈圖。
圖5是本發明實施方式提供的背光模組中棱鏡片各棱角的角度為55°時出射光線的光型分佈圖。
圖6是本發明實施方式提供的背光模組中棱鏡片各棱角的角度為57°時出射光線的光型分佈圖。
100．．．背光模組
10．．．導光板
12．．．入射面
14．．．出射面
20．．．發光二極體
30．．．擴散板
40．．．棱鏡片
41．．．入光面
411．．．棱條
42．．．出光面
50．．．螢光層

Claims (10)

  1. 一種背光模組，包括發光二極體、導光板、擴散板及棱鏡片，所述發光二極體發出的光線依次經過導光板、擴散板及棱鏡片出射，其改良在於：在位於發光二極體的光傳播路徑上的所述棱鏡片的入光面上設置若干連續排列的三角形棱條。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中，所述棱鏡片的棱條面對擴散板設置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中，所述棱鏡片的棱條的頂角角度在50°至57°範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中，所述導光板包括入光面和出光面，所述入光面位於導光板的兩側面，所述發光二極體面對該入光面設置。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的背光模組，其中，所述導光板的出光面面對擴散板。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的背光模組，其中，所述導光板還包括與出光面相對的底面，該底面上形成有反射層。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的背光模組，其中，所述導光板還包括與出光面相對的底面，該底面上形成有網點狀擴散點，該擴散點採用鐳射製成。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中，所述發光二極體晶片為藍光晶片。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的背光模組，其中，所述導光板、擴散板及棱鏡片其中之一上設置一均勻分佈有黃色螢光粉的螢光層。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的背光模組，其中，所述導光板、擴散板及棱鏡片其中之一上設置一均勻分佈有紅色螢光粉和綠色螢光粉混合的螢光層。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6581286B2 (en) * 2000-04-05 2003-06-24 3M Innovative Properties Company Method of making tool to produce optical film
JP4266551B2 (ja) * 2000-12-14 2009-05-20 三菱レイヨン株式会社 面光源システムおよびそれに用いる光偏向素子
KR100951285B1 (ko) * 2002-03-06 2010-04-02 키모토 컴파니 리미티드 광확산 시이트 및 면 광원소자
CN100376924C (zh) * 2002-09-19 2008-03-26 三菱电机株式会社 显示装置和具有该显示装置的电子设备
WO2006098450A1 (ja) * 2005-03-18 2006-09-21 Mitsubishi Chemical Corporation 発光装置、白色発光装置、照明装置及び画像表示装置
CN100419522C (zh) * 2005-08-19 2008-09-17 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 导光板和背光系统
TWI266938B (en) * 2005-11-18 2006-11-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light guiding plate
JP5230984B2 (ja) * 2007-09-14 2013-07-10 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置
WO2009134433A2 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 Light Prescriptions Innovators, Llc Remote-phosphor led downlight

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