TWI385447B - Flexible backlight module - Google Patents

Description

可撓曲式背光模組

本發明是有關於一種背光模組，特別是指一種可撓曲式背光模組。

參閱圖1，以一種利用光纖全反射原理傳輸光線的背光模組1為例，主要包含有一導光板11、以陣列方式排列在該導光板11一板面111的數光纖12，及設置在該等光纖12一端側的一光源13。

當該光源13相對該等光纖12入射光線時，該等光纖12可以藉由全反射原理傳輸光線行進，並導引光線入射至該導光板11，進而將線光源轉成面光源，達到照明的目的。

以陣列方式排列在該導光板11板面111的大量光纖12，雖然可以使該光源13的設置及數量，更符合空間效益及經濟效益，惟，不但會增加整體的厚度，且會阻礙該導光板11撓曲，因此，這類的背光模組1並不能滿足可撓曲式面板的需求。

參閱圖2、圖3，為改善前述導光板11不能撓曲的缺失，遂有業者直接將多數個發光二極體14或至少一冷陰極燈管15設置在該導光板11不被撓曲的二邊側112，使該導光板11可依循另外二邊側113的曲率撓彎。藉此，該等發光二極體14或該冷陰極燈管15光纖14同樣可以入射光線至該導光板11，進而將線光源轉成面光源，達到照明的目的 。

惟，若該導光板11的邊側112有撓曲的情形時，可能會造成該等發光二極體14位移及脫落，或造成該冷陰極燈管15毀損及折斷，因此，該導光板11雖然可以撓曲，卻只能依循該等邊側113的曲率以單一的特定方向撓曲，有使用受限、使用不便等不符合使用需求的缺失。

因此，本發明之目的，即在提供一種撓曲方向不受限制的可撓曲式背光模組。

於是，該可撓曲式背光模組，包含一可撓性導光板，及至少一可撓性光纜。該光纜是與該導光板併鄰，可連同該導光板依循相同的曲率撓彎，且依據全反射原理傳輸光線，並具有形成在一外表面的複數微結構，該等微結構是用於破壞全反射路徑而導引光線入射至該導光板

本發明的功效是藉由該光纜可隨同該導光板撓彎的特性，使該導光板的撓曲方向不受光源或該光纜的限制，而能符合使用需求，及提昇使用上的實用性。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之數較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖4、圖5，本發明可撓曲式背光模組的一第一較佳實施例包含一可撓性導光板3、一可撓性光纜4、一反光元件組5，及一光源6。

該導光板3具有反向相對的二第一邊側31，及反向相對且鄰接該等第一邊側的二第二邊側32。

該光纜4在本較佳實施例為高數值孔徑的光纖或是任可一種可以依據全反射原理傳輸光線的光導管。該光纜4是與該導光板3其中一第一邊側31併鄰，並具有形成在一側且面對該導光板3第一邊側31的一導光面41、形成在另一側且面對該導光面41的一反射面42、形成在該反射面42的複數微結構43，及形成在二端的一入光端44與一出光端45。該等微結構43可以是凸部、凹部及此等之一組合，在本較佳實施例中，該等微結構43的造型為V型，也可以是梯型、半圓型、網點及此等之一組合。該導光面41與該反射面42在本較佳實施例分別為一水平面。

該反光元件組5具有形成在該光纜4出光端45的一第一反光件51，及覆蓋在該光纜4反射面42上的一第二反光件52。該第二反光件52在本較佳實施例為一鋁泊片，與該第一反光件51同樣用於反射光線，可提昇該光纜4內光線的利用率。

該光源6是相對該光纜4的入光端44入射光線。該光源6在本較佳實施為發光二極體(LED)。

參閱圖4、圖5，及附件1，當該光源6相對該光纜4的入光端44入射光線時，該光纜4可以依據全反射原理，及該第一反光件51、第二反光件52的反射作用，傳輸光線依循該光纜4行進，由於該等微結構43會破壞光行進的全反射，使光線由預期方向射出，且該導光面41與反射面42 可以改變光線的折射角度，提高光線朝向該導光板3的入光通量，因此，在光線依循該光纜4行進的過程中，會因為該等微結構43、該導光面41、該反射面42產生光折射的現象，而導引光線由該第一邊側31入射至該導光板3，進而將線光源轉成面光源，達到照明的目的。

參閱圖6，及附件2，由於該光纜4是設置在該第一邊側31，因此，當該導光板3依循該等第二邊側32的曲率撓彎時，該光纜4並不受該導光板3撓曲角度的影響，而同樣能導引光線由該第一邊側31入射至該導光板3，進而將線光源轉成面光源，達到照明的目的。

參閱圖7、圖8，及附件3、4，當該導光板3依循該等第一邊側31的曲率撓彎時，該光纜4也會依循該第一邊側31的曲率撓彎，由於該光纜4是隨同該導光板3撓曲，且撓曲方向相同，因此，對於該導光板3與該光纜4每一微小的橫向斷面(切線方向)而言，該光纜4幾乎可以將直線行進的光線完全導引至該導光板3內，藉此，將線光源轉成面光源，達到照明的目的。

參閱圖9，及附件5，是本發明一第二較佳實施例，其與該第一較佳實施例大致相同，不同處在於，該第二較佳實施包含有分別與該導光板3第一邊側31併鄰的二光纜4，及分別相對該光纜4的入光端44入射光線的二光源6。該等光源6同樣可以是發光二極體(LED)。

由附件5可以看出，二條光纜4所形成的加乘效果，可以大幅提高該導光板3的入光通量，藉此，使本發明在 可以撓曲的前題下，提昇該導光板的亮度及光輝度。

參閱圖10，是本發明一第三較佳實施例，其與該第一、第二較佳實施例大致相同，不同處在於，該光纜4的斷面概呈梯形，且更具有鄰接該導光面41與該反射面42且分別形成有一傾角θ的二折射面46。

藉此，該等折射面46也可以改變光線的折射角度，提高光線朝向該導光板3的入光通量，使該導光板3可以獲得更優良的亮度及光輝度。

參閱附件6、7，值得一提的是，該光纜4上每一微結構43的深度、折射面夾角的變化，及配置時的疏、密變化，都會改變光折射的效果，而能依據實際需求，對該等微結構43做適當的配置，以獲得最佳的亮度及光輝度。

且由附件6、7可知道，當該光纜4改以梯形截面(第三較佳實施例)時的入光通量比圓形或橢圓形截面的光纜4佳(第一、二較佳實施例)，尤其在該折射面46的θ角低於17.5°時，出光效率會有明顯的增加，當該折射面46的θ角低於5°，出光效率可以增加近20%，而能大幅提昇入光通量。

據上所述可知，本發明之可撓曲式背光模組具有下列優點及功效：1.由於該光纜4是設置在該導光板3的第一邊側31，其高度最小可以略小於該導光板3的厚度，或等於、或略大於該導光板3的厚度，因此，對於整體的厚度而言，幾乎可以忽略該光纜4，而能縮減整體的厚度，提昇配置時的 空間效益。

2.由於該光纜4具有可撓曲的特性，因此，該導光板3除了可以在不影響光纜4的情形下，依循該等第二邊側32的曲率撓彎外，也可與該光纜4依循該等第一邊側31的曲率撓彎，使該導光板3沒有撓曲方向的限制，且對於同步撓曲的導光板3與光纜4而言，該光纜4可以順利的將直線行進的光線導引至該導光板3內，達到照明的目的，進而有效提昇使用上的方便性與實用性，使本發明具有更廣泛的適用性。

以上所述只是本發明之較佳實施例而已，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發明說明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。

3‧‧‧導光板

31‧‧‧第一邊側

32‧‧‧第二邊側

4‧‧‧光纜

41‧‧‧導光面

42‧‧‧反射面

43‧‧‧微結構

44‧‧‧入光端

45‧‧‧出光端

46‧‧‧折射面

5‧‧‧反光元件組

51‧‧‧第一反光件

52‧‧‧第二反光件

6‧‧‧光源

圖1是一立體圖，說明一般使用光纖陣列的背光模組；圖2是一立體圖，說明另一種使用發光二極體且可撓曲的背光模組；圖3是一立體圖，說明另一種使用冷陰極燈管且可撓曲的背光模組；圖4是一立體圖，說明本發明可撓曲式背光模組的一第一較佳實施例；圖5是該第一較佳實施例的一剖視圖；圖6是該第一較佳實施例依循二第二邊側撓曲的一立體圖；圖7是該第一較佳實施例依循二第一邊側撓曲的一立體圖；圖8是該第一較佳實施例撓曲的一側視圖；圖9是一立體圖，說明本發明可撓曲式背光模組的一第二較佳實施例；及圖10是一立體圖，說明本發明可撓曲式背光模組的一第二較佳實施例。

【附件簡單說明】

附件1：該第一較佳實施例未撓曲時的入光通量模擬圖；附件2：該第一較佳實施例依循二第二邊側撓曲時的入 光通量模擬圖；附件3：該第一較佳實施例依循二第一邊側撓曲時的入光通量模擬圖；附件4：該第一較佳實施例撓曲時光線沿橫向行進至一縱向斷面的入光通量模擬圖；附件5：該第二較佳實施例撓曲時的入光通量模擬圖。

附件6：出光效率比較表；及附件7：入光通量比較表。

3‧‧‧導光板

31‧‧‧第一邊側

32‧‧‧第二邊側

4‧‧‧光纜

42‧‧‧反射面

43‧‧‧微結構

44‧‧‧入光端

45‧‧‧出光端

5‧‧‧反光元件組

51‧‧‧第一反光件

52‧‧‧第二反光件

6‧‧‧光源

Claims (11)

1. 一種可撓曲式背光模組，包含：一可撓性導光板；及至少一可撓性光纜，是與該導光板併鄰，可連同該導光板依循相同的曲率撓彎，且依據全反射原理傳輸光線，並具有形成在二端的一入光端與一出光端，及形成在一外表面的複數微結構，該入光端是與光源相對，該等微結構是用於破壞全反射路徑而導引光線入射至該導光板。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之可撓曲式背光模組，其中，該等微結構可以是凸部、凹部及此等之一組合。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之可撓曲式背光模組，其中，該等微結構的造型可以是V型、梯型、半圓型、網點及此等之一組合。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之可撓曲式背光模組，其中，該光纜可以是光纖、光導管其中一種。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之可撓曲式背光模組，其中，該導光板具有二反向相對的二第一邊側，及二反向相對且鄰接該等第一邊側的二第二邊側，該光纜是與其中一第一邊側併鄰。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之可撓曲式背光模組，其中，該光纜共有2條，是分別與該導光板前述二第一邊側併鄰。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之可撓曲式背光模組，更 包含有一第一反光件，該第一反光件是形成在該光纜入光端且用於反射光線。
8. 依據申請專利範圍第1項所述之可撓曲式背光模組，其中，該光纜更具有形成在一側且面對該導光板的一導光面。
9. 依據申請專利範圍第8項所述之可撓曲式背光模組，其中，該光纜更具有形成在另一側且面對該導光面的一反射面。
10. 依據申請專利範圍第9項所述之可撓曲式背光模組，其中，該光纜更具有鄰接該反射面與該導光面且分別形成有一傾角的二折射面，使該光纜的斷面呈梯形。
11. 依據申請專利範圍第1項所述之可撓曲式背光模組，更包含有一第二反光件，該第一反光件是覆蓋該光纜的反射面且用於反射光線。