TWI383220B - 具有調色裝置之背光模組 - Google Patents

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TWI383220B
TWI383220B TW097104734A TW97104734A TWI383220B TW I383220 B TWI383220 B TW I383220B TW 097104734 A TW097104734 A TW 097104734A TW 97104734 A TW97104734 A TW 97104734A TW I383220 B TWI383220 B TW I383220B
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Description

具有調色裝置之背光模組
本發明係關於一種背光模組，特別是關於一種具有調色裝置的背光模組。
一般非自發光性的顯示面板，例如液晶面板，通常需要一背光源才得以進行影像的顯示。在習知的多種背光源技術中，側端入光的背光模組係較符合產品薄型化的需求，且逐漸廣泛地應用在筆記型電腦螢幕及液晶顯示器上。
請參照圖一及圖二，其係分別為習知背光模組的示意圖，及習知背光模組中導光板及LED燈條的示意圖。如圖所示，背光模組10至少包括一導光板11、一LED燈條12、一反射片13及複數層光學膜片14。導光板11具有一側端111及一出光面112。LED燈條12係設置於導光板11之側端111，複數層光學薄膜14設置於導光板11之出光面112上方。反射片13則設置於導光板11上相對於出光面112之底面之下方。
LED燈條12上設置有複數個白光LED 121，這些白光LED121係相對於導光板11之側端111排列，可發出光線而形成一線型光源。LED燈條12所發出的線型入射光線係通過導光板11之側端111入射至導光板11內。LED燈條12的入射光線在導光板11內部因介面全反射而散布其中，接著光線由導光板11的出光面112射出，並經過複數層光學膜片14後，進入一液晶面板(圖中未顯示)。
其中，出光面112的面積大致與顯示面板相等，也就是說此背光模組10可提供一均勻的面光源給顯示面板。
另外，複數層光學膜片14可包含增光片及擴散片，以強化背光模組所提供的光線品質。而設置於導光板11下方的反射片13可防止入射光線向下射出，以提高光線的使用率。
承上所述，LED燈條12是利用白光LED 121來發出白色光線。一般來說，常見的白光LED 121係利用藍光LED激發黃色螢光劑而形成白光，也就是所謂的「螢光式白光LED」。此種白光之顏色會比較偏向藍色色調，缺乏紅色色調，而造成液晶面板顯示出來的顏色容易有蒼白色的感覺。
同時，在白光LED的混色過程中，藍光LED的波長變化、螢光劑成分的變異及導光板厚度的差異性等因素，也容易造成白光的色調有所差異。也就是說，色調的差異會造成色座標(x,y)分布的不同而造成品質控管困難。
一般白光LED的色座標分布範圍(x,y)約在0.28~0.32左右。而一個較佳的背光模組，其發出白光之色座標若在6500K、D65的色溫度時，色座標為(0.31,0.32)。若要將色座標(x,y)維持較佳的品管範圍，其變異量(△x,△y)必須控制在0.005以內。
然而，目前白光LED的製程，其分布範圍太廣，必須利用色座標分類(color bin sorting)來選擇出適用的LED，惟其分類種類可能達到數十種至百種之多，而造成LED生產庫存量太大及分類太多，耗費工時。另外，有些LED所發出之光線之色座標太小，所表現之色調偏蒼白色又難以使用，而造成製造出來的LED之可用比例大大降低。
因此，如何使背光模組之光源色調能符合顯示面板所需，而呈現出適當畫質色彩的影像，實為當前技術所必須。
本發明之目的在於提供一種具有調色裝置的背光模組，藉著調色裝置的設計，可調整背光模組所發出的背光源，使其具有均勻且適當的色調。
本發明提供一種背光模組，此背光模組至少包括一導光板、一調色裝置及一LED燈條。
導光板具有一側端，作為光線的入光面。調色裝置包括一混色導光薄棒及至少一個調色LED。混色導光薄棒係為一六面體結構，具有一第一側面、一相對於第一側面之第二側面、一光輸入面、一相對於光輸入面之光輸出面、一頂面及一相對於頂面之底面。混色導光薄棒係設置於導光板之側端處，且混色導光薄棒之光輸出面係鄰接於導光板之側端。
調色LED設置於鄰近第一側面處，且調色LED所提供的一調色光線係通過第一側面進入混色導光薄棒內。
值得注意的是，混色導光薄棒之光輸出面上係具有複數個微散射結構，上述調色LED的調色光線可透過這些微散射結構輸出，而形成一條均勻的線型光源。
LED燈條設置於鄰近混色導光薄棒之光輸入面處。LED燈條具有複數個LED，可發出一入射光線由光輸入面進入混色導光薄棒，並由光輸出面輸出，接著入射光線與上述調色LED之調色光線混合後，通過導光板之側端，進入導光板。
在較佳實施例中，LED燈條係為具有白光LED之白光LED燈條。調色LED可僅設置於鄰近第一側面處；或者亦可同時設置於混色導光薄棒之兩端，亦即分別設置於鄰近第一側面處與鄰近第二側面處。另外，在其他實施例中，可依照光線色調的需求，增加調色LED的數目。
茲配合圖示詳述本發明之背光模組，並列舉較佳實施例說明如下：請同時參照圖三A及圖三B，其係分別為本發明背光模組之示意圖及背光模組中調色裝置之示意圖。
如圖所示，此背光模組係為一種側端入光的背光模組，其至少包括一導光板21、一調色裝置25及一LED燈條22。
導光板21具有一側端211，作為光線的入光面。調色裝置25包括一混色導光薄棒23及至少一個第一調色LED 241。
混色導光薄棒23係為一多面體結構，至少為六面體，但亦可為七面體、八面體及八面以上之多面體。在較佳實施例中，混色導光薄棒23係為一六面體結構，具有一第一側面231、一相對於第一側面231之第二側面232、一光輸入面233、一相對於光輸入面233之光輸出面234、一頂面235及一相對於頂面235之底面236。混色導光薄棒23係設置於導光板21之側端211外，且混色導光薄棒23之光輸出面234係鄰接於導光板21之側端211。
在較佳實施例中，混色導光薄棒23係為一透明(透光)的塑膠結構，可由PC或PMMA等材質製作而成，且第一側面231、第二側面232、頂面235、底面236及光輸入面233皆為光滑面。
第一調色LED 241設置於鄰近第一側面231處，且第一調色LED所提供的一調色光線係通過第一側面231進入混色導光薄棒23內。
在本實施例中，調色裝置25更包括一第二調色LED 242，設置於鄰近第二側面232處，第二調色LED 242所提供之調色光線係通過第二側面232進入混色導光薄棒23。
也就是說，調色LED可僅設置於鄰近第一側面231處；或者亦可同時設置於混色導光薄棒23之兩端，亦即分別設置於鄰近第一側面231處與鄰近第二側面232處。並且，在其他實施例中，可依照光線色調的需求，增加第一調色LED 241或第二調色LED 242的數目。
另外，在第一調色LED 241或第二調色LED 242的選用上，係可包括紅光LED、綠光LED、藍光LED、多合一LED或其組合。
請繼續參照圖三A及圖三B，混色導光薄棒23之光輸出面234上係具有複數個微散射結構238，上述第一調色LED 241或第二調色LED 242的調色光線可透過這些微散射結構238輸出，而形成一條均勻的線型光源。在本實施例中，這些微散射結構238可為凸狀結構，包含半球狀、圓錐狀、矩形或其他形狀微結構者，或者亦可為凹狀結構，同樣可為半球狀、圓錐狀、矩形或其他形狀微結構者。
LED燈條22設置於鄰近混色導光薄棒23之光輸入面233處。LED燈條22具有複數個LED 221，可發出一入射光線由光輸入面233進入混色導光薄棒23，並由光輸出面234輸出，接著LED燈條22之入射光線與上述第一調色LED 241(或第二調色LED 242)之調色光線混合後，通過導光板21之側端211，進入導光板21，以形成此背光模組之背光源。
在本實施例中，LED燈條22係為具有白光LED 221之白光LED燈條22，而此背光模組之導光板21所產生的光線，係為白光LED 221之光線與第一及第二調色LED 241、242之光線所混色而成的光線。所以，經混色後的光線，其色調不會偏蒼白色調，而會呈現較適當的顯示色調。
在一較佳實施例中，為了使混色導光薄棒23內的光線能更加有效率地被運用，混色導光薄棒23之頂面235及底面236可具有一全反射層，以減少光線洩漏。同時，混色導光薄棒23之光輸出面234係緊密地鄰接於導光板21之側端211，以使混色導光薄棒23內的光線皆能有效地由光輸出面234傳遞到導光板21內。
另外，在混色導光薄棒23的尺寸部分，第一側面231與第二側面232之距離(亦即混色導光薄棒23之長度L)與導光板21之長度實質上相等，頂面235與底面236之距離(亦即混色導光薄棒23之厚度H)與導光板21之厚度實質上相等，藉此亦可讓LED燈條22的入射光線及調色LED241、242的調色光線被有效地傳遞至導光板21內。而輸入面233與輸出面234之距離(亦即混色導光薄棒23之寬度W)則可視所需的調色程度(含調色LED的大小及數目)來調整。
請參照圖四，其係為調色裝置25之前視圖。如圖所示，第一調色LED 241與第二調色LED 242之調色光線係分別經由之第一側面231與第二側面232射入混色導光薄棒23後，由該些微散射結構238輸出。然而，由於混色導光薄棒23是一長條型結構，故為了使入射至混色導光薄棒23的調色光線，能在輸出時能形成一均勻的線型光源，每個微散射結構的尺寸大小及微散射結構間的間距大小就成為相當重要的設計重點。
請參照圖三B及圖四，假設第一調色LED 241之光強度為I0 ，第一側面231之面積為A0 ，微散射結構238為直徑為d之半球狀的凹狀結構，微散射結構238之間距為p，在位置x處所散射出去的光強度為，其中α為散射係數，其係與微散射結構238的尺寸大小(d)及間距(p)有關，其關係式αd2 /A0 ．p………(1)，因為dI(x)＝－αI(x)dx………(2)，所以I(x)＝I0 e－αx ………(3)。
由(3)式可知，若散射係數α為常數，則光強度會隨著x增加而衰減。
舉例如下：若混色導光薄棒23的長度L＝300mm、H＝1mm、W＝5mm、p＝1mm及α＝1/150。
則I(x＝L)/I0 ＝e－(300/150) ＝0.13，意謂第一調色LED 241之光線由x＝0傳遞到混色導光薄棒23的另一端x＝300mm時，其光強度只剩下13.5%尚未散射掉，亦即光強度會隨著x增加而衰減。
另外，由α＝d2 /A0 ．p＝α＝d2 /W．H．p＝1/150………(4)，可得到微散射結構238之直徑d0.18mm。
而由d2 /H．p＝微散射結構238之面積/光輸出面234之面積＝5/150＝1/30………(5)。
由(5)式可得知，經由光輸入面233進入混色導光薄棒23之LED燈條22之入射光線，欲由光輸出面234輸出時，約有3.3%的光線會受到微散射結構238折射。而3.3%的光線只有一半(約1.6%)會被折射回到光輸入面233，且再折射到LED燈條22而造成損失。惟上述之損失極小，可以忽略。
由上述(3)可以得知，調色LED發出調色光線後，由光輸出面234所散射出去的光強度係呈一指數型衰減。
如圖四所示，如果α＝1/150，且混色導光薄棒23之第一側面231與第二側面232分別設置亮度相等的第一調色LED 241及第二調色LED 242時，其合成的光強度IT (x)＝I1 (x)＋I2 (x)可表示如圖五。
由於，I1 (x＝L/2)/I0 ＝0.37且I1 (x＝L)/I0 ＝I2 (0)＝0.13，故，合成之光強度IT (0)＝I1 (0)＋I2 (0)＝1.13，IT (L/2)＝I1 (L/2)＋I2 (L/2)＝0.74。
由上式及圖五可看出混色導光薄棒23中心處(L/2)的合成光強度只有兩端點的65%，因此所輸出的光線均勻度不佳。
若欲改善調色光線不均勻地散射輸出(散射光不均勻)的問題，可由上述(2)式來推論。dI(x)/dx＝－αI(x)中，若欲使調色光線的散射為均勻輸出的話，則dI(x)/dx必須為常數，亦即dI(x)/dx＝－αI(x)＝－CI0 ………(6)，其中，常數C表示希望散射光的散射比率。
由(6)可得I(x)＝I0 (1－Cx)………(7) α(x)＝C/(1－Cx)………(8)由(8)可得知，散射係數α(x)非固定，而是隨著x增加而增加。
舉例如下：若混色導光薄棒23的長度L＝300mm、H＝1mm、W＝5mm、p＝1mm。此調色裝置25係僅以第一調色LED 241設置於鄰近第一側面231處，而以單端提供調色光線通過第一側面231進入混色導光薄棒23，且I(x＝L)＝0.13I0 (尚有13%的調色光線未被散射而利用)。
因此，可由(7)式得到C＝0.0029mm－1 ，利用(8)式可得到α(x)＝0.0029/(1－0.0029x)………(9)，並藉由(1)式得到αd2 /A0 ．p＝0.0029/(1－0.0029 x)，所以，微散射結構238的直徑變化為d(x)＝[0.0029/(1－0.0029x)．5×1]1/2 mm………(10)。
當x＝0,d(0)＝0.12mm；x＝L/2,d(L/2)＝0.16mm；x＝L,d(L)＝0.33mm。
由以上分析得知，當本例之調色裝置25係僅以第一調色LED 241設置於鄰近第一側面231處，而以單端提供調色光線通過第一側面231進入混色導光薄棒23時，微散射結構238的直徑(尺寸大小)係需依照(10)式變化，方能得到一個幾乎均勻輸出的線光源。
請參照圖六A，其係為上述單端輸入調色光線之實施例。如圖所示，調色裝置25係僅以第一調色LED 241設置於鄰近第一側面231處，而以單端提供調色光線通過第一側面231進入混色導光薄棒23內，接著調色光線再由光輸出面234上之微散射結構238散射而輸出。其中，該些微散射結構238之尺寸大小(直徑d)係隨著遠離第一側面231而逐漸增大。在此實施例中，為了使調色光線能被更完全地利用，可於混色導光薄棒23之第二側面232形成一全反射層28，使調色光線能再被反射而利用，也就是說，盡量使所有調色光線皆可被微散射結構238所輸出。
請參照圖六B，其係為上述單端輸入調色光線之光強度圖。如圖所示，光強度I(x)係隨著x增加而遞減。但因本實施例中，散射係數α(x)非固定，而是隨著x增加而增加(微散射結構238之尺寸係隨著x增加而增加)，故散射光之亮度dI(x)/dxα(x)I(x)幾乎不會隨著x增加而變化。所以，本實施例之混色導光薄棒23可產生一個均勻輸出的線光源。
在另一實施例中，若混色導光薄棒23的長度L＝300mm、H＝1mm、W＝5mm、p＝1mm。此調色裝置25係分別以第一調色LED 241及第二調色LED 242分別設置於鄰近第一側面231及第二側面232處，而同時以兩端提供調色光線通過第一側面231及第二側面232進入混色導光薄棒23內時，混色導光薄棒23所輸出的散射光，可視為I1 及I2 兩種光強度的合成。其中，假設第一調色LED 241及第二調色LED 242之亮度與色調相同。
與上述的例子的差異在於，本例是以兩端提供調色光線輸入混色導光薄棒23內，因此d值的變化必須以混色導光薄棒23之中心(L/2)作對稱變化。亦即，在(10)式中，x的變化範圍只由x＝0到x＝L/2，在xL/2必須對稱設計。
請參照圖七A，其係為上述雙端輸入調色光線之實施例。如圖所示，調色裝置25係分別以第一調色LED 241及第二調色LED 242分別設置於鄰近第一側面231及第二側面232處，而同時以兩端提供調色光線通過第一側面231及第二側面232進入混色導光薄棒23內，接著調色光線再由光輸出面234上之微散射結構238散射而輸出。其中，該些微散射結構238之尺寸大小(直徑d)係由混色導光薄棒23兩端的第一側面231與第二側面232向中間位置(L/2)逐漸增大的對稱變化。
請參照圖七B，其係為上述兩端輸入調色光線之光強度圖。如圖所示，整體散射光輸出之合成亮度為dI1 (x)/dx＋dI2 (x)/dx，其幾乎不會隨著x增加而變化。所以，本實施例之混色導光薄棒23可產生一個均勻輸出的線光源。
另外，由圖六A及由圖七A相較，圖六A中微散射結構238占光輸出面234之面積比例大於圖七A中微散射結構238占光輸出面234之面積比例。故圖七A之實施例中，LED燈條22之入射光線所損失的比例較小。
欲使調色光線的散射為均勻輸出，除了調整微散射結構238之大小尺寸外，亦可調整各微散射結構238間的間距(p)變化。由α(x)＝d2 /A0 ．p＝C/(1－Cx)………(11)
可得p＝(d2 /A．C)．(1－Cx)………(12)
舉例如下：若混色導光薄棒23的長度L＝300mm、H＝1mm、W＝5mm、d＝0.12mm及C＝0.0029。此調色裝置25係僅以第一調色LED 241設置於鄰近第一側面231處，而以單端提供調色光線通過第一側面231進入混色導光薄棒23。
由(12)式可得，當x＝0,p＝1.0mm；當x＝L/2,p＝0.56mm。
由以上分析得知，當本例之調色裝置25係僅以第一調色LED 241設置於鄰近第一側面231處，而以單端提供調色光線通過第一側面231進入混色導光薄棒23時，微散射結構238的間距變化係需依照(12)式變化，方能得到一個幾乎均勻輸出的線光源。
請參照圖八A，其係為上述單端輸入調色光線之實施例。如圖所示，調色裝置25係僅以第一調色LED 241設置於鄰近第一側面231處，而以單端提供調色光線通過第一側面231進入混色導光薄棒23內，接著調色光線再由光輸出面234上之微散射結構238散射而輸出。其中，該些微散射結構238間之間距(Pitch)大小係隨著遠離第一側面231而逐漸減小，也就是說愈接近第二側面232(x＝L)，該些微散射結構238之分布愈密集。所以，本實施例之混色導光薄棒23可產生一個均勻輸出的線光源。
在此實施例中，為了使調色光線能被更完全地利用，可於混色導光薄棒23之第二側面232形成一全反射層28，使調色光線能再被反射而利用，也就是說，盡量使所有調色光線皆可被微散射結構238所輸出。
在另一實施例中，若此調色裝置25係分別以第一調色LED 241及第二調色LED 242分別設置於鄰近第一側面231及第二側面232處，而同時以兩端提供調色光線通過第一側面231及第二側面232進入混色導光薄棒23內時，p值的變化必須以混色導光薄棒23之中心(L/2)作對稱變化。亦即，(12)式中x的變化範圍只由x＝0到x＝L/2；在xL/2時，必須對稱設計。藉此，整體散射光輸出之合成亮度為dI1 (x)/dx＋dI2 (x)/dx，其幾乎不會隨著x增加而變化，而成為一個均勻輸出的線光源。
請參照圖八B，其係為上述雙端輸入調色光線之實施例。如圖所示，調色裝置25係分別以第一調色LED 241及第二調色LED 242分別設置於鄰近第一側面231及第二側面232處，而同時以兩端提供調色光線通過第一側面231及第二側面232進入混色導光薄棒23內，接著調色光線再由光輸出面234上之微散射結構238散射而輸出。其中，該些微散射結構238間之間距大小係由混色導光薄棒23兩端的第一側面231與第二側面232向中間位置(L/2)逐漸減小的對稱變化，也就是說愈接近中間位置(x＝L/2)，該些微散射結構238之分布愈密集。所以，本實施例之混色導光薄棒23可產生一個均勻輸出的線光源。
本發明的背光模組中，LED燈條22之入射光線係與第一調色LED 241或第二調色LED 242之調色光線混合後，通過導光板21之側端211，進入導光板21，以形成此背光模組之背光源。值得注意的是，上述背光源的調色過程中，輸入混色導光薄棒23之調色光線之光通量不需太大，甚至只需一顆或數顆調色LED即可達到調色的目的。
舉例如下：12吋的背光模組，其白光LED燈條具有60顆白光LED(每個白光LED之光通量為5流明，平均色座標為(0.3,0.3))。若利用一組紅光LED(光通量20流明，色座標(0.7,0.3))來調整整體背光源的色座標，係可以下列方式估算：色座標(x,y)定義為：x＝X/(X＋Y＋Z),y＝Y/(X＋Y＋Z)………(13)
其中，X,Y,Z為CIE1931所規定的三個色刺激值(tri－stimulus value)。整個白光LED燈條的總刺激值X＋Y＋Z＝Y/y＝60×5/0.3＝1000流明。
若增加紅光LED，則會增加△x及△y值，而△X＝x/y(△Y)，若加入的紅光LED之△Y＝20流明，則△X＝0.7/0.3×20＝46流明。
利用(13)式可以求出色座標變化為
因此，背光模組經調色之後的色座標為(0.346,0.32)。
由以上分析可知，只要加入一組20流明的紅光LED，即可調整色座標△x在＋0.046、△y在＋0.02左右。而加入一組40流明的綠光LED，則可以調整色座標△x在0.012、△y在0.04左右。
目前高亮度LED非常普遍，在高效率LED部分，紅光LED可達100流明/瓦特，綠光LED可達120流明/瓦特以上。而低功率紅光LED的光通量可達5流明，低功率綠光LED的光通量可達8流明以上。
因此，只需4顆低功率紅光LED即可達到調色△x＝0.034左右的範圍；5顆低功率綠光LED即可達到調色△y＝0.04左右的範圍。
由以上分析可知，加入紅光LED主要可以增加三個刺激值中的X刺激值。紅光LED的波長恰落在液晶面板之彩色濾光片中紅色濾光片的高接收波長，因而所加入的紅光幾乎可以全被彩色濾光片所輸出。
但是由於白光的波長分配中，在彩色濾光片的紅色部分接收區中，很多波長都被濾掉，造成顯示器輸出的白光色調非常偏向藍白色，即所謂的蒼白色，而使得皮膚的顏色無法正常的顯示。因此，只要加入一些紅光，即可大幅改善皮膚顏色的顯示。
若利用本發明調色裝置來做背光源之色座標的調整，其可由△x或△y往正向調整，或者亦可由△x或△y往負向調整。如上所述，加入紅光LED可把△x往正向調整，加入綠光LED可把△y往正向調整。而若要把色座標往負向調整，則要加入藍光LED才能達成。
一般藍光LED的色座標為(0.15,0.05)左右，若其總光通量為8流明的話，則其△Z＝(1－x－y)/y×△Y，其中△Y＝藍光LED的總光通量＝8流明。則△Z＝(1－0.15－0.05)/0.05×8＝128流明。
由於藍光LED的三個刺激值中，△X及△Y皆非常小，故只有△Z需要考慮。因此，加入藍光LED後的色座標可由下列算式求得：
所以，x色座標的變化
以上述例子，△x＝－0.15×(128/1000)＝－0.02，△y＝－0.05×(128/1000)＝－0.004，藉此可達到降低色座標的目的。
因此，由以上說明可知，只要適當加入少數的調色LED(其顏色可為紅色、綠色或藍色)於本發明混色導光薄棒23兩端的第一側面231及第二側面232處，並將白光LED燈條22設置於混色導光薄棒23之光輸入面233處。
白光LED燈條22之入射光線由光輸入面233輸入，由光輸出面234輸出。調色LED的調色光線由第一側面(及第二側面)輸入，由光輸出面234上的微散射結構238輸出。此時，混色導光薄棒23之光輸入面233所輸出的光線係為入射光線與調色光線混合的均勻線型光源。此即為調色過後，且提供給背光模組之導光板21之線型光源。
在實作上，若經過適當的測光及測色設備，來量測及調整調色LED的PWM(Pulse Width Modulation)中之脈寬寬度來精確控制發光亮度，即可調整到非常準確的色座標，進而達到(△x,△y)在0.005以內的高色均勻度需求。
綜上所述，本發明與習知技術相互比較時，更具備下列特性及優點。
一、藉著調色裝置的設計，可調整背光模組所發出的背光源，使其具有均勻且適當的色調。
二、本發明背光模組所提供的光源可做混色調整，使顯示器之色調不會偏蒼白色調，而會呈現適當的顯示色調。
三、調色裝置可於混色導光薄棒的單端或雙端設置所需的調色LED，並藉由調整光輸出面上微散射結構的尺寸大小、位置變化或分布密度，而產生均勻的線光源。
上列詳細說明係針對本發明較佳實施例之具體說明，惟上述實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
10．．．背光模組
11、21．．．導光板
111、211．．．側端
112．．．出光面
12、22．．．(白光)LED燈條
121、221．．．白光LED
13．．．反射片
14．．．複數層光學膜片
25．．．調色裝置
23．．．混色導光薄棒
231．．．第一側面
232．．．第二側面
233．．．光輸入面
234．．．光輸出面
235．．．頂面
236．．．底面
238．．．微散射結構
241．．．第一調色LED
242．．．第二調色LED
28．．．全反射片
圖一 係為習知背光模組的示意圖；圖二 係為習知背光模組中導光板及LED燈條的示意圖；圖三A 係為本發明背光模組之示意圖；圖三B 係為本發明背光模組中調色裝置之示意圖；圖四 係為本發明調色裝置之前視圖；圖五 係為圖四之調色裝置中，混色導光薄棒內光強度示意圖；圖六A 係為本發明調色裝置之第二實施例；圖六B 係為圖六A之調色裝置中，混色導光薄棒內光強度示意圖；圖七A 係為本發明調色裝置之第三實施例；圖七B 係為圖七A之調色裝置中，混色導光薄棒內光強度示意圖；圖八A 係為本發明調色裝置之第四實施例；以及圖八B 係為本發明調色裝置之第五實施例。
21．．．導光板
211．．．側端
22．．．(白光)LED燈條
221．．．白光LED
25．．．調色裝置
23．．．混色導光薄棒
241．．．第一調色LED
242．．．第二調色LED

Claims (16)

  1. 一種背光模組，至少包括：一導光板，具有一側端；一調色裝置，包括：一混色導光薄棒，係為一多面體結構，且至少為六面體，該混色導光薄棒具有一光輸入面、一相對於該光輸入面之光輸出面、一第一側面、一相對於該第一側面之第二側面、一頂面及一相對於該頂面之底面，該混色導光薄棒係設置於該導光板之該側端外，且該光輸出面係鄰接於該導光板之該側端，其中該光輸出面上具有複數個微散射結構；以及至少一個第一調色LED，設置於鄰近該第一側面處，該第一調色LED所提供的一調色光線係通過該第一側面進入該混色導光薄棒；以及一LED燈條，設置於鄰近該混色導光薄棒之該光輸入面處，該LED燈條具有複數個LED，可發出一入射光線由該光輸入面進入該混色導光薄棒，其中該入射光線與該調色光線混合後，由該光輸出面輸出，通過該導光板之側端，進入該導光板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些微散射結構係為凸狀結構，為下列結構之一者：半球狀結構、圓錐狀結構、矩形結構。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些微散射結構係為凹狀結構，為下列結構之一者：半球狀結構、圓錐狀結構、矩形結構。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些微散射結構之尺寸大小係隨著遠離該第一側面而逐漸增大。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該調色裝置更包括一第二調色LED，設置於鄰近該第二側面處，該第二調色LED所提供之調色光線係通過該第二側面進入該混色導光薄棒，該些微散射結構之尺寸大小係由該混色導光薄棒兩端的該第一側面與該第二側面向中間位置逐漸增大。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些微散射結構間之間距(Pitch)大小係隨著遠離該第一側面而逐漸減小。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該調色裝置更包括一第二調色LED，設置於鄰近該第二側面處，該第二調色LED所提供之調色光線係通過該第二側面進入該混色導光薄棒，該些微散射結構間之間距大小係由該混色導光薄棒兩端的該第一側面與該第二側面向中間位置逐漸減小。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該第二側面上更具有一全反射層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該調色裝置更包括一第二調色LED，設置於鄰近該第二側面處，該第二調色LED所提供之調色光線係通過該第二側面進入該混色導光薄棒。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該頂面及該底面可具有一全反射層。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該混色導光薄棒係為一透明的塑膠材料。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該LED燈條所設置之LED係為白光LED。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第一調色LED係可為下列其中之一：紅光LED、綠光LED、藍光LED、或多合一LED。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之背光模組，其中該第二調色LED係可為下列其中之一：紅光LED、綠光LED、藍光LED、或多合一LED。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該混色導光薄棒中，該第一側面與該第二側面之距離與該導光板之長度實質上相等，該頂面與該底面之距離與該導光板之厚度實質上相等。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第一側面、該第二側面、該頂面、該底面及該光輸入面皆為光滑面。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2335101A4 (en) 2008-10-06 2013-03-13 Rambus Int Ltd CAVITY REFLECTOR LIGHT INJECTION FOR FLAT SCREENS
CN101832517B (zh) * 2009-03-13 2012-12-19 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 背光模组
JP5848246B2 (ja) * 2009-07-15 2016-01-27 リングデール インコーポレーテッド 掲示板照明システム
KR101779205B1 (ko) * 2010-10-06 2017-09-26 엘지이노텍 주식회사 방열회로기판 및 이를 포함하는 발열소자 패키지
CN202196243U (zh) * 2011-08-12 2012-04-18 冠捷显示科技（厦门）有限公司 新型全彩液晶显示装置
TWI606207B (zh) * 2014-10-14 2017-11-21 鴻海精密工業股份有限公司 光源模組
US10261362B2 (en) 2015-09-01 2019-04-16 Manufacturing Resources International, Inc. Optical sheet tensioner
JP6795385B2 (ja) * 2016-12-01 2020-12-02 シャープ株式会社 照明装置、画像読取装置および画像形成装置
CN107121725A (zh) * 2017-06-30 2017-09-01 青岛艾润电子有限公司 导光板及面光源

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060007704A1 (en) * 2004-07-08 2006-01-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Surface light source device
TWI274941B (en) * 2002-12-25 2007-03-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Back light system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI317433B (en) * 2006-10-04 2009-11-21 Ind Tech Res Inst Light guide plate and back-lighted module having light guide plate

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI274941B (en) * 2002-12-25 2007-03-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Back light system
US20060007704A1 (en) * 2004-07-08 2006-01-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Surface light source device

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