TW201641999A - 反射元件、背光模組,及具有該背光模組的顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種背光模組及其反射元件,該背光模組包含複數相間隔地排列設置的光學透鏡、複數分別設置於該等光學透鏡的發光元件、一具有一入光面與一出光面的光學板,及一反射元件。該反射元件包括複數相互鄰接的環體部,每一環體部是圍繞相對應的一個光學透鏡設置,且每一環體部的高度是不大於相對應的一個光學透鏡之高度,每一發光元件經由各別的光學透鏡所射出的一部分光線是進入該光學板的該入光面,再由該光學板的該出光面射出,另一部分的光線是被各別的環體部所反射再進入該光學板的該入光面,再由該光學板的該出光面射出,提高整體出光均勻度。
Description
本發明是有關於一種反射元件、背光模組,及具有該背光模組的顯示裝置,特別是指一種直下式的反射元件、背光模組,及具有該背光模組的顯示裝置。
直下式發光二極體背光技術是如圖1所示地,將多枚內部設有發光二極體的透鏡11陣列設置於一反射片12上(圖中為便於說明,故僅顯示其中的兩個透鏡11),並使該等透鏡11是朝向一與該反射片12平行且間隔設置的擴散片13,該擴散片13的外側間隔設有一與該擴散片13平行的液晶面板14。透過此種配置能得到較好的動態對比度。
若僅依靠該等透鏡11的正向出光,則該擴散片13上對應兩相鄰透鏡11的位置間會因無光線照射而形成暗區,因此需依靠該反射片12來反射該等透鏡11的側向出光以改善出光均勻度。但該反射片12的設計無法導正該等透鏡11的側向出光,使得側向出光的反射角度較大而無法落於暗區,進而因存在暗區而使出光均勻度不均,造成市場反應不佳而影響銷售。
因此,本發明之一目的,即在提供一種可提升出光均勻度的反射元件。
於是,本發明反射元件,適用於複數光學透鏡,每一光學透鏡是設置有一發光元件。該反射元件包含複數相互鄰接設置的環體部。每一環體部是圍繞相對應的一個光學透鏡設置,每一發光元件經由各別的光學透鏡所射出的一部分光線是被各別的環體部所反射。
因此,本發明之另一目的,即在提供一種具有前述反射元件的背光模組。
於是,本發明背光模組包含複數相間隔地排列設置的光學透鏡、複數分別設置於該等光學透鏡的發光元件、一具有一入光面的光學板,及一面向該光學板之反射面的反射元件。該反射元件包括複數相互鄰接的環體部,每一環體部是圍繞相對應的一個光學透鏡設置,且每一環體部的高度是不大於相對應的一個光學透鏡之高度。
因此,本發明之又一目的,即在提供一種具有前述背光模組的顯示裝置。
於是,本發明顯示裝置包含一如前所述的背光模組,及一設置於該背光模組前方的液晶面板。
本發明之功效在於:藉由將該等環體部分別圍繞相對應光學透鏡而使反射面積增加,同時改變反射光路徑進而使該等發光元件的出光能被該等環體部均勻地反射至該光學板上,進而提升出光均勻度。
20‧‧‧顯示裝置
21‧‧‧背光模組
22‧‧‧液晶面板
3‧‧‧基板
31‧‧‧平面
4‧‧‧光學板
41‧‧‧入光面
42‧‧‧出光面
5‧‧‧光學透鏡
51‧‧‧頂部
52‧‧‧底部
53‧‧‧凹槽
6‧‧‧發光元件
7‧‧‧反射元件
71‧‧‧環體部
711‧‧‧第一環繞端
712‧‧‧第二環繞端
713‧‧‧反射面
714‧‧‧裝設區
A‧‧‧高度
B‧‧‧高度
C‧‧‧距離
D‧‧‧距離
X‧‧‧第一軸向
Y‧‧‧第二軸向
Z‧‧‧第三軸向
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是一側視圖,說明一習知的直下式發光二極體背光模組;圖2是一立體分解圖,說明本發明顯示裝置之第一實施例;圖3是一側視圖,輔助說明圖2中的背光模組組合後的態樣;圖4是一示意圖,說明該第一實施例中,一反射元件之複數環體部的排列方式;及圖5是一立體圖,說明本發明顯示裝置之第二實施例。
在本發明被詳細描述之前,應當注意在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖2與圖3,本發明顯示裝置20之第一實施例是包含一背光模組21,及一設置於該背光模組21前方的液晶面板22。該背光模組21包括一基板3、一與該基板3平行且相間隔設置的光學板4、複數位於該基板3及該光學板4之間且相間隔地排列設置於該基板3上的光學透鏡5、複數分別設置於該等光學透鏡5上的發光元件6,及一圍繞該等光學透鏡5地設置於該基板3上的反射元件7。
該基板3具有一供該等光學透鏡5及該反射元件7設置的平面31。該光學板4具有一朝向該等光學透鏡
5的入光面41,及一相反於該入光面41的出光面42。在該第一實施例中,該光學板4為一擴散板。
每一光學透鏡5具有一朝向該入光面41且呈平面的頂部51、一相反於該頂部51而朝向該平面31並供相對應發光元件6設置的底部52,及二分別開設於該頂部51及該底部52的凹槽53。開設於該底部52的凹槽53是用以增加該發光元件6的發光角度,而開設於該頂部51的凹槽53可反射部分光線使其沿平行該平面31的方向側面出光,而另一部分的光線則依舊沿正向出光。在該第一實施例中,該等光學透鏡5為反射式二次光學透鏡,可避免光源直射並有效擴散光源。
該反射元件7具有一平行該平面31之寬度方向的第一軸向X、一平行該平面31之長度方向且垂直該第一軸向X的第二軸向Y,及一垂直該第一軸向X及該第二軸向Y的第三軸向Z。該等發光元件6沿該第一軸向X及該第二軸向Y的排列密度與該入光面41沿該第三軸向Z至該等光學透鏡5之間的距離是呈反比關係,由於該入光面41沿該第三軸向Z至該等光學透鏡5之間的距離相當於該背光模組21之厚度,故當該背光模組21的厚度越厚時,可使該等發光元件6的混光距離增加,而不需增加該等發光元件6的排列密度,使該等發光元件6的排列密度越低,即排列間距較大且鬆散。反之當該背光模組21的厚度越薄時,該等發光元件6的混光距離就變得較短,此時就需要讓該等發光元件6的排列密度越高,即排列越緊密。
該反射元件7包括複數相互對齊地呈矩陣式排列的環體部71,該等環體部71是呈片狀且為一體成型。每一環體部71是圍繞相對應的一個光學透鏡5設置。該環體部71具有一環繞且遠離該光學透鏡5的第一環繞端711,及一位於該第一環繞端711及該光學透鏡5之間的第二環繞端712。該平面31沿該第三軸向Z至該第一環繞端711的高度是大於該平面31沿該第三軸向Z至該第二環繞端712的高度,從而定義出一傾斜環面且面向相對應光學透鏡5的反射面713。該反射面713是呈圓環狀且圍繞出一容置該光學透鏡5的裝設區714。每兩相鄰裝設區714是如圖3所示地由相對應的兩鄰接反射面713所分隔而相間隔排列。
參閱圖3,由於該光學透鏡5的側向出光位置必較該光學透鏡5的頂面低,故該平面31沿該第三軸向Z至每一環體部71之第一環繞端711之間的高度A是不大於該平面31沿該第三軸向Z至該光學透鏡5之頂部51之間的高度B。參閱圖4,一般來說,沿該第一軸向X排列的任兩相鄰環體部71之中心間的距離C在組裝時可再進行調整,故在不影響均勻度的前提下,該距離C通常會大於沿該第二軸向Y排列的任兩相鄰環體部71之中心間的距離D。
復參閱圖2及圖3,每一發光元件6所發出的一部份光線是穿出該光學透鏡5之頂部51的凹槽53沿該第三軸向Z射出,而直接進入該光學板4的該入光面41並由該光學板4的該出光面42出光。而另一部分的光線是由該光學透鏡5的側向出光,且如圖3所示地被相對應的環體
部71之反射面713反射至該入光面41上,且光線於該入光面41上的位置是位於該光學透鏡5及另一相對應之相鄰光學透鏡5之間,最後由該出光面42出光。
藉由前述該等光學透鏡5及該等環體部71的配置,使每一發光元件6發出的部分光線能由相對應之光學透鏡5的側向出光,並被傾斜且環繞該光學透鏡5設置的環體部71之反射面713反射至該光學板4而向外出光,使該等反射面713可如圖3所示地將側向出光沿該第三軸向Z反射至該入光面41上位於兩相鄰光學透鏡5間的暗區,以補強出光亮度,進而提高出光均勻度。此外,由於出光均勻度上升,故可減少該等發光元件6至該光學板4間的混光距離,從而達到薄化該顯示裝置20之功效,亦或讓該等發光元件6排列較鬆散,減少該等發光元件6的配置數量以節省成本。
參閱圖5,為本發明顯示裝置20之第二實施例,該第二實施例大致是與該第一實施例相似,不同之處在於:該等環體部71是相互交錯地排列,以提供另一種出光配置方式,增加泛用性。
綜上所述,該等環體部71可將相對應之光學透鏡5的側向出光反射至該光學板4上以向外出光,每一環體部71之反射面713是傾斜地圍繞相對應光學透鏡5以增加反射面積,並可將側向出光導正至該光學板4上的暗區,以補強亮度,增加出光均勻性,故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者,僅為本發明之實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
20‧‧‧顯示裝置
21‧‧‧背光模組
22‧‧‧液晶面板
3‧‧‧基板
31‧‧‧平面
4‧‧‧光學板
41‧‧‧入光面
42‧‧‧出光面
5‧‧‧光學透鏡
51‧‧‧頂部
7‧‧‧反射元件
71‧‧‧環體部
711‧‧‧第一環繞端
712‧‧‧第二環繞端
713‧‧‧反射面
714‧‧‧裝設區
X‧‧‧第一軸向
Y‧‧‧第二軸向
Z‧‧‧第三軸向
Claims (16)
- 一種反射元件,適用於複數光學透鏡,每一光學透鏡設置有一發光元件,該反射元件包含:複數環體部,相互鄰接設置,每一環體部是圍繞相對應的一個光學透鏡設置,每一發光元件經由各別的光學透鏡所射出的一部分光線是被各別的環體部所反射。
- 如請求項1所述的反射元件,是設置於一平面上,每一環體部是向外逐漸遠離該平面而形成一環繞並面向相對應光學透鏡的反射面。
- 如請求項2所述的反射元件,其中,每一反射面圍繞出一容置相對應光學透鏡的裝設區,每兩相鄰裝設區是相間隔排列。
- 如請求項2所述的反射元件,其中,每一反射面是傾斜設置並呈圓環狀。
- 如請求項1所述的反射元件,其中,該反射元件具有一第一軸向及一第二軸向,沿該第一軸向排列的任兩相鄰環體部之中心間的距離是大於沿該第二軸向排列的任兩相鄰環體部之中心間的距離。
- 如請求項1所述的反射元件,其中,該等環體部是呈片狀且為一體成型。
- 如請求項1所述的反射元件,其中,該等環體部是相互對齊地呈矩陣式排列。
- 如請求項1所述的反射元件,其中,該等環體部是相互 交錯地排列。
- 一種背光模組,包含:複數光學透鏡,相間隔地排列設置;複數發光元件,分別設置於該等光學透鏡;一光學板,具有一入光面;及一反射元件,面向該光學板的該入光面,該反射元件包括複數相互鄰接的環體部,每一環體部是圍繞相對應的一個光學透鏡設置,且每一環體部的高度是不大於相對應的一個光學透鏡之高度。
- 如請求項9所述的背光模組,其中,該反射元件是設置於一平面上,每一環體部具有一環繞並遠離相對應光學透鏡的第一環繞端,及一位於該第一環繞端及該光學透鏡之間的第二環繞端,該第一環繞端至該平面的高度是不大於該光學透鏡頂部至該平面的高度。
- 如請求項10所述的背光模組,其中,該第一環繞端至該平面的高度是大於該第二環繞端至該平面的高度,從而界定出一向外傾斜且面向相對應光學透鏡的反射面。
- 如請求項11所述的背光模組,其中,每一發光元件經由各別的光學透鏡所射出的一部分的光線是由光學透鏡的側向出光並由相對應之反射面反射。
- 如請求項9所述的背光模組,其中,該反射元件具有一第一軸向及一第二軸向,沿該第一軸向排列的任兩相鄰環體部之中心間的距離是大於沿該第二軸向排列的 任兩相鄰環體部之中心間的距離。
- 如請求項9所述的背光模組,其中,每一光學透鏡的頂部呈平面且具有凹槽,且該光學透鏡的底部也具有凹槽。
- 如請求項9所述的背光模組,其中,該光學板的該入光面與該等光學透鏡之間的距離,與該等發光元件的排列密度,是呈反比關係。
- 一種顯示裝置,包含有一如請求項9至15任一項所述的背光模組,及一設置於該背光模組前方的液晶面板。
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