TWI412802B - 導光板及背光模組 - Google Patents

Description

導光板及背光模組

本發明涉及一種導光板，及一種採用該導光板之背光模組。

目前，發光二極體(Light emitting Diode，LED)因具體積小，效率高，壽命長等優點而逐漸取代現有冷陰極螢光燈(Cold Cathode Fluorecent Lamp，CCFL)作為背光模組之發光單元，以節省電能，從而減少能源之浪費。具體可參閱Michael S.Shur等人於文獻Proceedings of the IEEE，Vol.93，No.10(2005年10月)中發表之“Solid-State Lighting：Toward Superior Illumination”一文。

如圖1所示，一種現有之背光模組10，包括複數發光二極體11及一導光板12，該發光二極體11發射之光線由該導光板12之入光面120入射至導光板12後，由該導光板12對其進行光學引導，如反射、散熱、折射等，並最終從該導光板12之出光面122出射。惟，由於現有之發光二極體11之發散角有限(通常為120度)，使得該導光板12上位於入光面120一側並對應於相鄰之兩個發光二極體11之間之部分具有光線不能到達之區域，即該導光板12上形成了暗帶124。該暗帶124降低了該背光模組10之出光均勻度，且當該背光模組10作為背光照明應用於顯示裝置時，該顯示裝置同樣 由於出光不均勻而無法取得較佳之顯示效果。

有鑒於此，提供一種出光均勻度較佳之背光模組實為必要。

下面將以實施例說明一種具有較佳出光均勻度之背光模組。

一種背光模組，包括：一導光板，該導光板為一板狀體，該板狀體由相向之兩側向內開設兩條溝漕，該兩條溝漕將該導光板劃分為一光學轉換部、一導光部，以及位於該光學轉換部及該導光部之間且連接該光學轉換部及該導光部之一連接部，該光學轉換部對應於該導光板之該相向之兩側具有兩個第一入光面，該兩個第一入光面與對應的導光部側面被該兩條溝槽分隔開；至少一對發光元件，其分別相對該光學轉換部之兩個第一入光面設置，該至少一對發光元件所發出之光經由該兩個第一入光面入射至該光學轉換部，由該光學轉換部將其轉換為均勻光出射後再入射至導光部，進而由該導光部對其作光學引導並出射。

一種導光板，用於對發光源發出之光進行光學引導，該導光板為一板狀體，該板狀體由相向之兩側向內開設兩條溝漕，該兩條溝漕將該導光板劃分為一光學轉換部、一導光部，以及位於該光學轉換部及該導光部之間且連接該光學轉換部及該導光部之一連接部，該光學轉換部對應於該導光板之該相向之兩側具有兩個第一入光面，該兩個第一入光面與對應的導光部側面被該兩條溝槽分隔開，該發光源所發出之光經由該兩個第一入光面入射至該光學轉換部，由該光學轉換部將其轉換為均勻光出射後再入射至導光部，進而由該導光部對其作光學引導並出射。

相對於先前技術，本發明所提供之背光模組中，至少一對發光元件所發出之光線可經由導光板中之光學轉換部轉換為均勻光後再入射至導光部，故其可消除導光部中之暗帶，從而使採用該導光板之背光模組獲得較佳之出光均勻度。另，該光學轉換部、該導光部及該連接部可經由於一板狀體上開設兩條溝漕所形成，即該光學轉換部與該導光部一體成型，該導光板因而具有製造方便，結構簡單之優點，可有效降低生產成本。

10、100‧‧‧背光模組

11‧‧‧發光二極體

12、20‧‧‧導光板

120‧‧‧入光面

122‧‧‧出光面

124‧‧‧暗帶

22‧‧‧光學轉換部

24‧‧‧導光部

26‧‧‧連接部

30‧‧‧發光元件

220‧‧‧第一入光面

222‧‧‧光轉換面

224‧‧‧第一出光面

200‧‧‧溝漕

240‧‧‧第二入光面

242‧‧‧底面

244‧‧‧第二出光面

圖1係先前技術中背光模組之結構及光路示意圖。

圖2係本發明實施例提供之背光模組之結構示意圖。

圖3係圖2所示背光模組之俯視圖。

下面將結合圖式，對本發明實施例作進一步詳細說明。

請參閱圖2，本發明實施例提供之背光模組100，其包括一導光板20及一至少一對發光元件30。

請一起參閱圖3，該導光板20包括一光學轉換部22及一導光部24，以及一連接部26，其中，該連接部26位於該光學轉換部22及該導光部24之間，且該光學轉換部22及該導光部24藉由該連接部26進行連接。該導光板20整體上大致為平板狀或楔狀，其可採用透明之塑膠如PMMA(Polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(Poly Carbonate，聚碳酸脂)、矽樹脂(silicone)等製成。具體地，可先採用注塑成型法制成一板狀體，進而於該板狀體相 向之兩側採用機械加工方法，如雷射切割(laser cutting)法切割出該兩條寬度及長度均相同之溝漕200以形成該光學轉換部22、該導光部24及該連接部26。優選地，該兩條溝漕200對稱地位於該板狀體之相向之兩側。另，如圖3所示，該導光部24之面積大於連接部26之面積。

該光學轉換部22具有相對之兩個第一入光面220、以及連接該兩個第一入光面220之一光轉換面222及兩個第一出光面224，該兩個第一出光面224分別與該光轉換面222相對，該光轉換面222可採用機械加工方法，如噴砂(sand-blasting)處理法加工成具有一定粗糙度之粗糙面。

該導光部24具有兩個第二入光面240、一底面242及一第二出光面244。其中，該兩個第二入光面240分別與該兩個第一出光面224相對，且該第二入光面240與該第一出光面224成對設置並分處該溝漕200相對之兩側，即該溝漕200位於該第一出光面224與該第二入光面240之間。另，該兩個第二入光面240分別與該底面242及該第二出光面244連接，該第二出光面244與該底面242相對。

該至少一對發光元件30用於提供入射至該導光板20之光源，本實施例中，該至少一對發光元件30包括兩個發光源，該兩個發光源分別相對該光學轉換部22之兩個第一入光面220設置。優選地，該兩個發光源可分別設置為一發光二極體，如白色發光二極體(White Light Emitting Diode)，當然，其亦可為其他發光元件，如冷陰極螢光燈等。

工作時，該兩個發光二極體發出之白色光分別經由該兩個第一入光面220入射至該光學轉換部22，並藉由該光學轉換部22之光轉換面222反射及散射後，再由該光學轉換部22之兩個第一出光面224出射，且由該兩個第一出光面224出射之白色光具有各自不同之出射方向。該白色光由該兩個第一出光面224出射後，其進一步由該導光部24之兩個第二入光面240入射至該導光部24中，並經由該導光部24光學引導，如反射、折射後由該導光部24之第二出光面244出射。

整體上，該光學轉換部22之兩個第一入光面220作為該導光板20之入光面，該導光部之第二出光面244作為該導光板20之出光面。由於該兩個發光二極體所發出之白色光，其經由光學轉換部22反射及散射後成為具有各自不同之出射方向之白色光，即由該兩個第一出光面224出射之白色光為均勻光。當該白色光由該光學轉換部22之兩個第一入光面220出射後，其再從兩個第二入光面240均勻入射至導光部24中，故，該導光部24不會出現暗帶，包含該導光板20之背光模組10可獲得較佳之出光均勻度。該背光模組100可廣泛應用於具有顯示功能且需要背光照明之電子裝置，如液晶顯示器、手機、數碼相機中，該導光板20可製作成各種型號大小以適用不同之尺寸需要。

該光轉換面222用於對入射至光學轉換部22之光線進行反射及散射，以使由光學轉換部22後再入射至導光部24之白色光均勻化。可理解，為達到同樣之目的，該光轉換面222上亦採用印刷或射出成型等方法形成複數(也即多個)網點(該網點可係圓柱狀、正 方體、金字塔形或其他合適之形狀)，或係採用蝕刻法形成複數V形槽(V-cut)。當然，該光轉換面222亦可藉由設置霧狀剔花或咬花來替代該網點及該V形槽。

為增強入射至導光部24之白色光之均勻度，該連接部26之尺寸應於保證可穩固連接該光學轉換部22及該導光部24之前提下，儘量加工得更小。

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援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

20‧‧‧導光板

22‧‧‧光學轉換部

24‧‧‧導光部

26‧‧‧連接部

30‧‧‧發光元件

220‧‧‧第一入光面

222‧‧‧光轉換面

200‧‧‧溝漕

242‧‧‧底面

244‧‧‧第二出光面

Claims (10)

1. 一種背光模組，包括：一導光板，該導光板為一板狀體，該板狀體由相向之兩側向內開設兩條溝漕，該兩條溝漕將該導光板劃分為一光學轉換部、一導光部，以及位於該光學轉換部及該導光部之間且連接該光學轉換部及該導光部之一連接部，該光學轉換部對應於該導光板之該相向之兩側具有兩個第一入光面，該兩個第一入光面與對應的導光部側面被該兩條溝槽分隔開；至少一對發光元件，其分別相對該光學轉換部之兩個第一入光面設置，該至少一對發光元件所發出之光經由該兩個第一入光面入射至該光學轉換部，由該光學轉換部將其轉換為均勻光出射後再入射至導光部，進而由該導光部對其作光學引導並出射。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該發光元件為發光二極體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該光學轉換部之兩個第一入光面分別鍍有一層增透膜。
4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該光學轉換部進一步包括一光轉換面及兩個相對該光轉換面之第一出光面，該光轉換面及該兩個第一出光面分別連接該兩個第一入光面，且該光轉換面為一粗糙表面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之背光模組，其中，該粗糙表面由噴砂處理法加工形成。
6. 如申請專利範圍第4項所述之背光模組，其中，該粗糙表面由印刷法或射出成型法加工出之複數網點所形成。
7. 如申請專利範圍第4項所述之背光模組，其中，該粗糙表面由蝕刻法加工出之複數V形槽所形成。
8. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該兩條溝漕具有相同之寬度及長度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該兩條溝漕對稱地位於該板狀體之該相對之兩側。
10. 一種導光板，用於對發光源發出之光進行光學引導，該導光板為一板狀體，該板狀體由相向之兩側向內開設兩條溝漕，該兩條溝漕將該導光板劃分為一光學轉換部、一導光部，以及位於該光學轉換部及該導光部之間且連接該光學轉換部及該導光部之一連接部，該光學轉換部對應於該導光板之該相向之兩側具有兩個第一入光面，該兩個第一入光面與對應的導光部側面被該兩條溝槽分隔開，該發光源所發出之光經由該兩個第一入光面入射至該光學轉換部，由該光學轉換部將其轉換為均勻光出射後再入射至導光部，進而由該導光部對其作光學引導並出射。