TWI390303B

TWI390303B - 背光模組以及電子裝置

Info

Publication number: TWI390303B
Application number: TW98122329A
Authority: TW
Inventors: Wei Jung Chan; Chia Feng Teng
Original assignee: Hannstar Display Corp
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2013-03-21
Also published as: TW201102713A

Description

背光模組以及電子裝置

本發明係關於一種背光模組及應用此背光模組之電子裝置，並且特別地，本發明係關於一種不需導光板之側向式背光模組以及應用此背光模組之電子裝置。

液晶顯示螢幕是一種主流的平面顯示器，其顯示原理係由位於液晶面板後方之背光模組提供光源穿透液晶，並且藉由液晶分子的角度變化，來呈現畫面中不同的灰階值。此外，一些發光電子裝置亦可能用到背光模組作為其光源，舉例而言，發光鍵盤的內部也可使用背光模組。基於上述用途，背光模組所提供之光源是否均勻即成為各方研究的重點。

於先前技術中，背光模組大略可分成直下式背光模組以及側光式背光模組。請參閱圖一A以及圖一B，圖一A係繪示先前技術之直下式背光模組1的示意圖，圖一B則繪示先前技術之側光式背光模組2的示意圖。如圖一A所示，直下式背光模組1包含之發光元件10所發出之光線直接穿透透光單元T1或被反射元件12反射進而穿透透光單元T1，致使位於反射元件12相對側之使用者可觀察到光源。此外，如圖一B所示，側光式背光模組2之側面的發光元件20所發出之光線入射導光板24。導光板24可將光線導向透光單元T2，或是經反射元件22以進一步將光線反射至透光單元T2。因此，位於反射元件22相對側之使用者可觀察到光源。此外，側光式背光模組2還具有遮罩26以防止光源自背光模組側面漏出。

為了使光線能均勻分佈於上述透光單元，讓使用者不會觀察到明顯的亮度不均，直下式背光模組需具備多個均勻分散之發光元件，側光式背光模組則需設置導光板以提供均勻光源。近年來背光模組的趨勢是不斷縮減燈管數量以及降低背光模組厚度以利於電子裝置以及背光模組的薄型化。由於直下式背光模組之多燈管設計需要較多數量的燈管以及較大的混光距離，此種背光模組之設計不利於薄型化的目的。針對側光式背光模組而言，雖然其所需之發光元件數量較直下式背光模組之數量少，然而導光板之高成本使得側光式背光模組成本難以降低。因此若能省略側光式背光模組之導光板，即可同時解決薄型化以及成本之問題。

本發明之一範疇在於提供一種可省略導光板之側光式背光模組，以解決先前技術之問題。

根據一具體實施例，本發明之背光模組包含第一反射罩、第一發光二極體以及第一反射片。第一反射罩係設置於背光模組之一側，並且其上具有第一反射曲面。第一發光二極體係設置於第一反射曲面之焦點上，第一發光二極體之光線發射面可面向第一反射曲面。第一反射面係設置於背光模組之底面。

於本具體實施例中，第一發光二極體之光線發射面所發射之光線可被第一反射曲面反射而形成平行光源朝向底面之第一反射片，第一反射片則可反射平行光源朝向相對於底面之發光面。

本發明之另一範疇在於提供一種電子裝置，其背光模組可省略導光板，因此可解決先前技術之問題。

根據一具體實施例，本發明之電子裝置包含透光單元以及背光模組，其中，背光模組鄰接透光單元。背光模組可包含第一反射罩、第一發光二極體以及第一反射片。第一反射罩係設置於背光模組之一側，並且其上具有第一反射曲面。第一發光二極體係設置於第一反射曲面之焦點上，第一發光二極體之光線發射面可面向第一反射曲面。此外，第一反射面係設置於背光模組之底面。

於本具體實施例中，第一發光二極體之光線發射面所發射之光線可被第一反射曲面反射而形成平行光源朝向底面之第一反射片，第一反射片則可反射平行光源朝向透光單元並進一步穿透透光單元。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖二，圖二係繪示根據本發明之一具體實施例之電子裝置3的示意圖。如圖二所示，電子裝置3可包含透光單元30以及背光模組32，其中，背光模組32鄰接透光單元30。於實務中，電子裝置3可為液晶顯示器，透光單元30則可為液晶面板，然而本發明並不以此為限。

於本具體實施例中，背光模組32包含第一反射罩320、第一發光二極體322以及第一反射片324。第一反射罩320 係設置於背光模組32之一側，並且其上設置第一反射曲面3200。請注意，本具體實施例之第一反射罩320與第一反射曲面3200的形狀大體上相同，然而於實務中，第一反射罩320與第一反射曲面3200並不限定於相同形狀。

第一反射曲面3200係具有一焦點之曲面，並且第一發光二極體322可設置於此焦點上。第一發光二極體322可具有出光口，亦即，第一光線發射面3220，以朝特定方向發光。於本具體實施例中，第一光線發射面3220係面對第一反射曲面3200，因此第一發光二極體所發出之光線會朝向第一反射曲面3200行進。

由於第一發光二極體322係設置於第一反射曲面3200之焦點上，因此其發出之光線被第一反射曲面3200反射後可形成平行光源於背光模組32中行進。第一反射片324係設置於背光模組32之底面並相對於透光單元30，當平行光源入射至第一反射片324時，第一反射片324可反射平行光源並將其導向透光單元30。因此，使用者可於透光單元30之另一側觀察到光源。

為了讓光源能夠均勻地分佈於透光單元30的各角落，本具體實施例之第一反射片324其接近第一反射罩320之一側較遠離透光單元30，並且第一反射片324其遠離第一反射罩320之一側較靠近透光單元30，其相對位置如圖二所示。藉由此種傾斜設計，可解決光源分佈不均之問題，而讓使用者觀察到均勻的亮度。

綜上所述，本發明之背光模組可利用側向光源方式提供平均的光源亮度給電子裝置，並且可省略導光板的設計，進而大幅降低背光模組的生產成本。

此外，於本具體實施例中，第一反射片324上可進一步設置反射結構3240以幫助反射平行光源並將其導向透光單元30。請注意，反射結構3240之形狀及構造於實務中可根據使用者或設計者需求而定，並不受限於本發明所列舉之具體實施例。反射結構3240之數量會影響反射至透光單元30之光源亮度，舉例而言，反射結構3240密度高(亦即，單位面積內數量較多)的區域所反射出之光源會較反射結構3240密度低的區域所反射出之光源之亮度為高。因此，第一反射片324上遠離發光源之區域可設置較多的反射結構3240並且第一反射片324上接近發光源之區域可設置較少的反射結構3240以平均光源分佈，進而讓使用者觀察到均勻的亮度。於實務中，反射結構3240可利用沖壓或是射出成形的方式製作而成，然而本發明並不以此為限。

於本具體實施例中，第一反射片324係呈平面狀並傾斜設置於背光模組32之底面，然而第一反射片324之形狀以及配置可根據使用者或設計者需求而定。舉例而言，請參閱圖三，圖三係繪示根據本發明之另一具體實施例之電子裝置4的示意圖。

如圖三所示，電子裝置4包含透光單元40以及背光模組42，其中，背光模組42鄰接透光單元40。同樣地，背光模組42包含第一反射罩420、第一發光二極體422以及第一反射片424。

本具體實施例與上一具體實施例不同處，在於本具體實施例之第一反射片424係呈曲面狀，並且其遠離第一反射罩420之一側(於此可以第二側代表)比其接近第一反射罩420之一側(於此可以第一側代表)還靠近透光單元40，因此可進一步平均透光單元40之光源亮度。請注意，本具體實施例之其他單元係與上述具體實施例之功能大體上相同，故於此不再贅述。此外，本具體實施例之第一反射片424之曲率於實務中可根據使用者或設計者需求而定，並不受限於本發明所列舉之具體實施例。

同樣地，本具體實施例之第一反射片424上可設置反射結構4240，此外，第一反射片424之遠離發光源之區域可設置較多的反射結構4240並且第一反射片424之接近發光源之區域可設置較少的反射結構4240以平均光源亮度分佈。

於實務中，上述具體實施例之背光模組可包含至少一組以上之反射罩、發光二極體以及反射片，使其提供至較大型電子裝置(例如，大尺寸液晶平面顯示器)之光源具有較平均亮度。舉例而言，請參閱圖四，圖四係繪示根據本發明之另一具體實施例之電子裝置5的示意圖。如圖四所示，電子裝置5包含透光單元50以及背光模組52，其中，背光模組52鄰近透光單元50。

於本具體實施例中，背光模組52包含第一反射罩520、第一發光二極體522、第一反射片524、第二反射罩526、第二發光二極體528以及第二反射片530。第一反射罩520係設置於背光模組52之一側，其具有第一反射曲面 5200，並且第一發光二極體522設置於第一反射曲面5200之焦點上。此外，第一發光二極體522之第一光線發射面5220可面向第一反射曲面5200。第一反射片524係設置於背光模組52之底面，並且第一反射片524之遠離第一反射罩520之一側比第一反射片524之接近第一反射罩520之一側還靠近透光單元50。第一反射罩520、第一發光二極體522以及第一反射片524提供光源至透光單元50之流程係與上述具體實施例大體上相同，故於此不再贅述。

此外，第二反射罩526、第二發光二極體528以及第二反射片530係與上述第一反射罩520、第一發光二極體522以及第一反射片524呈相對配置。亦即，第二反射罩526係設置相對於第一反射罩520在背光模組52之另一側。第二反射罩526具有第二反射曲面5260，並且第二發光二極體528係設置於第二反射曲面5260之焦點上。第二發光二極體528之第二光線發射面5280面向第二反射曲面5260。第二反射片530係設置於背光模組52之底面，並且第二反射片530之遠離第二反射罩526之一側比第二反射片530之接近第二反射罩526之一側還靠近透光單元50。

於本具體實施例中，第二反射罩526、第二發光二極體528以及第二反射片530提供光源之流程係與第一反射罩520、第一發光二極體522以及第一反射片524提供光源之流程大體上相同，僅其光線行進的方向有差異，故於此不再贅述。

綜上所述，本具體實施例之背光模組可包含至少一組反射罩、發光二極體以及反射片以提供大型電子裝置如大尺寸液晶顯示器之均勻光源，並且於實務中，反射罩、發光二極體以及反射片之數量並不限於本說明書所列舉之具體實施例，端看使用者或設計者需求而定。

於另一具體實施例中，第一反射片524以及第二反射片530上亦可設置反射結構以輔助反射平行光源至透光單元50。同樣地，第一反射片524上遠離第一反射罩520之區域以及第二反射片530上遠離第二反射罩526之區域可設置較多的反射結構以平均光源亮度分佈。

相較於先前技術，本發明之背光模組係利用發光二極體配合反射罩以產生平行光源，接著再藉由反射片將平行光源反射至特定的發光面上。反射片可呈傾斜設置以使背光模組提供均勻光源。由於本發明之背光模組係以側光式光源並配合反射罩以提供平行光源，故可省略導光板的設置。因此，本發明之背光模組兼具使用較少的發光元件以及省略導光板的特點，進而利於薄型化以及降低成本之目的。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

1‧‧‧直下式背光模組

2‧‧‧側光式背光模組

10、20‧‧‧發光元件

T1、T2‧‧‧透光單元

12、22‧‧‧反射元件

24‧‧‧導光板

26‧‧‧遮罩

3、4、5‧‧‧電子裝置

30、40、50‧‧‧透光單元

32、42、52‧‧‧背光模組

320、420、520‧‧‧第一反射罩

322、422、522‧‧‧第一發光二極體

324、424、524‧‧‧第一反射片

3200、4200、5200‧‧‧第一反射曲面

3220、4220、5220‧‧‧第一光線發射面

3240、4240‧‧‧反射結構

526‧‧‧第二反射罩

528‧‧‧第二發光二極體

530‧‧‧第二反射片

5260‧‧‧第二反射曲面

5280‧‧‧第二光線發射面

圖一A係繪示先前技術之直下式背光模組的示意圖。

圖一B係繪示先前技術之側光式背光模組的示意圖。

圖二係繪示根據本發明之一具體實施例之電子裝置的示意圖。

圖三係繪示根據本發明之另一具體實施例之電子裝置的示意圖。

圖四係繪示根據本發明之另一具體實施例之電子裝置的示意圖。

3‧‧‧電子裝置

30‧‧‧透光單元

32‧‧‧背光模組

320‧‧‧第一反射罩

322‧‧‧第一發光二極體

324‧‧‧第一反射片

3200‧‧‧第一反射曲面

3220‧‧‧第一光線發射面

3240‧‧‧反射結構

Claims

一種背光模組，包含：一第一反射罩，設置於該背光模組之一側，該第一反射罩具有一第一反射曲面，並且該第一反射曲面具有一第一焦點；一第一發光二極體，設置於該第一焦點上，該第一發光二極體具有一第一光線發射面面向該第一反射曲面；以及一第一反射片，設置於該背光模組之一底面；其中，該第一反射曲面反射該第一發光二極體之該第一光線發射面所發出之光線以形成一第一平行光源，並且該第一反射片反射該第一平行光源以將該第一平行光源導向相對於該底面之一發光面，該第一反射片具有一第一側接近該第一反射罩以及一第二側遠離該第一反射罩，並且該第二側較該第一側靠近該發光面，以及其中，該第一反射片進一步包含至少一反射結構，該反射結構能反射該第一平行光源以將該第一平行光源導向該發光面，並且該反射結構分佈於該第二側之密度大於該反射結構分佈於該第一側之密度。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第一反射片係平面狀。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第一反射片係曲面狀。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該反射結構係透過沖壓方式形成於該第一反射片上。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該反射結構係透過射出成形方式形成於該第一反射片上。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，進一步包含：一第二反射罩，相對於該第一反射罩而設置，該第二反射罩具有一第二反射曲面，並且該第二反射曲面具有一第二焦點；一第二發光二極體，設置於該第二焦點上，該第二發光二極體具有一第二光線發射面面向該第二反射曲面；以及一第二反射片，設置於該背光模組之該底面；其中，該第二反射曲面反射該第二發光二極體之該第二光線發射面所發出之光線以形成一第二平行光源，並且該第二反射片反射該第二平行光源以將該第二平行光源導向相對於該底面之該發光面。
一種電子裝置，包含：一透光單元；以及一背光模組，鄰接該透光單元，該背光模組包含：一第一反射罩，設置於該背光模組之一側，該第一反射罩具有一第一反射曲面，並且該第一反射曲面具有一第一焦點；一第一發光二極體，設置於該第一焦點上，該第一發光二極體具有一第一光線發射面面向該第一反射曲面；以及一第一反射片，設置於該背光模組之一底面；其中，該第一反射曲面反射該第一發光二極體之該第一光線發射面所發出之光線以形成一第一平行光源，並且該第一反射片反射該第一平行光源以將該第一平行光源導向該透光單元，該第一反射片具有一第一側接近該第一反射罩以及一第二側遠離該第一反射罩，並且該第二側較該第一側靠近該透光單元，以及其中，該第一反射片進一步包含至少一反射結構，該反射結構能反射該第一平行光源以將該第一平行光源導向該透光單元，並且該反射結構分佈於該第二側之密度大於該反射結構分佈於該第一側之密度。
如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該第一反射片係平面狀。
如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該第一反射片係曲面狀。
如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該反射結構係透過沖壓方式形成於該第一反射片上。
如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該反射結構係透過射出成形方式形成於該第一反射片上。
如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，進一步包含：一第二反射罩，相對於該第一反射罩而設置，該第二反射罩具有一第二反射曲面，並且該第二反射曲面具有一第二焦點；一第二發光二極體，設置於該第二焦點上，該第二發光二極體具有一第二光線發射面面向該第二反射曲面；以及一第二反射片，設置於該背光模組之該底面；其中，該第二反射曲面反射該第二發光二極體之該第二光線發射面所發出之光線以形成一第二平行光源，並且該第二反射片反射該第二平行光源以將該第二平行光源導向該透光單元。