TWI426217B

TWI426217B - 光源模組

Info

Publication number: TWI426217B
Application number: TW100111312A
Authority: TW
Inventors: Kuo Jui Huang; Zhi Ting Ye
Original assignee: Dongguan Masstop Liquid Crystal Display Co Ltd; Wintek Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2014-02-11
Also published as: TW201239268A

Description

光源模組

本發明是有關於一種光源模組，且特別是有關於一種包括反射層之光源模組。

傳統照明燈具多採用冷陰極螢光燈管(cold-cathode fluorescent lamps,CCFL)做為發光源。冷陰極螢光燈管為非指向性光源，其所發出的光線往四面八方傳遞，因此，設計者常在冷陰極螢光燈管旁設置反射燈罩以將光線投射到某一特定區域，然而，這些經反射燈罩反射的光線其被利用之效率不高。此外，由於冷陰極螢光燈管為線性的發光光源，因此不易由冷陰極螢光燈管直接得到平面式光源，因此，有人利用導光板將冷陰極螢光燈管所發出的光束由導光板之一表面導出，而得到平面式光源。然而，此種平面式光源常有均勻性以及光利用效率不佳的問題。

圖1示出中華民國專利第I309703所揭露之習知光源模組。請參照圖1，在此習知光源模組中，發光元件110所發出之光束L會被導光元件120之斜邊120a反射，而由出光面So出光。然而，仍有部分光束L’會自出光面So以外的表面出光，導致此習知光源模組的光利用效率不佳。

本發明提供一種光源模組，此光源模組之光利用效率及均勻性(uniformity)佳。

本發明提供另一種光源模組，此光源模組之光利用效率及均勻性(uniformity)亦佳。

本發明提出一種光源模組，此光源模組包括發光元件以及導光元件。導光元件具有入光面、出光面、第一表面、第二表面、第一反射層以及第二反射層。發光元件面向入光面。出光面與入光面連接。第一表面連接於出光面且與入光面相對。第一表面不平行於入光面。第二表面連接於第一表面且與出光面相對。第一反射層配置於第一表面上。第二反射層配置於第二表面上。

本發明之另一實施例提出一種光源模組，此光源模組包括發光元件、導光元件以及承載架。導光元件具有入光面、出光面、第一表面以及第二表面。發光元件面向入光面。出光面與入光面連接。第一表面連接於出光面且與入光面相對。第一表面不平行於入光面。第二表面連接於第一表面且與出光面相對。發光元件以及導光元件容置於承載架內。承載架包括第一反射部、第二反射部以及第三反射部。第一反射部與第一表面平行。第二反射部連接於第一反射部且與第二表面平行。第三反射部連接於第二反射部且與入光面平行。

基於上述，本發明之光源模組藉由與入光面相對且不與入光面平行之第一反射層(或是第一反射部)將發光元件所發出之光束導至出光面出光，而增加了本發明之光源模組的光利用效率。另外，本發明之光源模組利用與出光面相對之第二反射層(第二反射部)使發光元件所發出之光束均勻地由出光面出光，而增加了本發明之光源模組的均勻性(uniformity)。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖2為本發明之一實施例之光源模組的剖面示意圖。請參照圖2，本實施例之光源模組100包括發光元件110、導光元件120、反射層122以及反射層124。在本實施例中，發光元件110例如為發光二極體(light-emitting diode,LED)。然，本發明不限於此，在其他實施例中，亦可以採用一冷陰極螢光燈管(cold cathode fluorescent lamp,CCFL)或其他適當的發光元件來取代發光二極體。

導光元件120具有入光面Si、出光面So、第一表面S1以及第二表面S2。發光元件110面向入光面Si。出光面So與入光面Si連接。第一表面S1連接於出光面So且與入光面Si相對，並且第一表面S1不平行於入光面Si。第二表面S2連接於第一表面S1且與出光面So相對。反射層122配置於第一表面S1上。反射層124配置於第二表面S2上。在本實施例中，導光元件120之材質例如為聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)、聚碳酸脂(polycarbonate,PC)、玻璃，但本發明並不以此為限。

值得一提的是，在本實施例中，第一表面S1不平行於入光面Si。這樣一來，發光元件110所發出之光束L由入光面Si進入導光元件120後，便可透過配置於第一表面S1上的反射層122反射至出光面So，而由出光面So出光。換言之，反射層122可有效地使發光元件110所發出之光束L由出光面So出光，從而提高了光源模組100的光利用效率。

更進一步地說，第一表面S1與出光面So可夾有銳角α。在本實施例中，銳角α例如是介於30⁰ ~60⁰ 之間。藉由在與出光面So夾一銳角α之第一表面S1上配置反射層122，可將傳遞至反射層122上之光束L反射到出光面So，進而提高發光元件110所發出之光束L由出光面So出光的機率。在本實施例中，反射層122例如是是白色反射層。另外，配置於第二表面S2上的第二反射層124可將各種不同角度入射的光束L反射出去，而使得光束L可以不同角度由出光面So出光，從而提高光源模組100的均勻性(uniformity)。在本實施例中，第二反射層124例如也是白色反射層。

本實施例之光源模組100可進一步包括反射層128，此反射層128配置於發光元件110相對於入光面Si之一側。反射層128可將發光元件110所發出之光束L有效地反射至入光面Si以使光束L進入導光元件120中，進而提高了光源模組100的光利用效率。在本實施例中，反射層128例如是白色反射層。

圖3繪示為本發明第二實施例的光源模組。請參照圖3，本實施例之光源模組200主要設計與前述的光源模組 100大致相同。由於導光元件120是利用壓出製程所製作而成，因此無法於入光面Si壓出與壓出方向呈垂直的縱向V型溝槽來優化出光均勻性，因此光源模組200的導光元件120更包括第三表面S3，第三表面S3連接於入光面Si及第二表面S2之間，且第三表面S3與第二表面S2夾一鈍角β。在本實施例中，鈍角β可介於165⁰ ~170⁰ 之間。換言之，第三表面S3是設置於入光面Si附近的一個緩斜面。

發光元件110所發出的光束L，主要沿著光軸A射出。不過，有部份的光束L’會偏離光軸A射出，當光束L’以較大的角度θ射出時，光束L’會照射於第三表面S3上。由於第三表面S3為緩斜面，光束L’可能在第三表面S3被全反射而在距離入光面Si較遠的位置射出於導光元件120。換言之，本實施例之光源模組200可藉由第三表面S3將部分光束L’導引至距離入光面Si較遠處才射出導光元件120，從而提升本實施例之光源模組200的均勻性(uniformity)。當然，在第三表面S3上可選擇性地配置反射層126。在本實施例中，反射層126其例如是白色反射層。

圖4繪示為本發明第三實施例的光源模組。請參照圖4，本實施例之光源模組300主要設計與第二實施例之光源模組200大致相同。不過，在本實施例之光源模組300中，入光面Si可選擇性地具有第一凹陷H1，第一凹陷H1適於容置發光元件110。將發光元件110容置於入光面Si之第一凹陷H1中，可使發光元件110所發出之光束L更有效率地由入光面Si進入導光元件120中。

圖5繪示為本發明第四實施例的光源模組。請參照圖5，本實施例之光源模組400主要設計與第一實施例的光源模組100大致相同。不過，本實施例之光源模組400更包括承載架130，其中發光元件110以及導光元件120容置於承載架130內，且承載架130具有開口O以暴露出導光元件120的出光面So。在本實施例中，反射層122與反射層124配置於承載架130與導光元件120之間。詳言之，在本實施例中，承載架130可包括第一部132、第二部134以及第三部136。詳言之，第一部132之內表面132a與導光元件120之第一表面S1平行，反射層122配置於第一表面S1與第一部132之內表面132a間。第二部134與第一部132連接，第二部134之內表面134a與導光元件120之第二表面S2平行，反射層124配置於第二表面S2與第二部134之內表面134a間。第三部136與第二部134連接，第三部136鄰近於導光元件120的內表面136a例如設置有凹陷136b，其中發光元件110及反射層128可容置於凹陷136b中。

此外，承載架130更可包括連接於第一部132的第一頂部132b，第一頂部132b覆蓋導光元件120之部分出光面So。承載架130更可包括連接於第三部136的第二頂部136c，第二頂部136c覆蓋導光元件120之部分出光面So。第一頂部132b及第二頂部136c可將導光元件120更穩固地卡扣在承載架130之開口O中。

圖6繪示為本發明第五實施例的光源模組500。請參照圖6，本實施例之光源模組500包括發光元件110、導光元件120以及承載架130。導光元件120具有入光面Si、出光面So、第一表面S1、第二表面S2。發光元件110面向入光面Si。出光面So與入光面Si連接。第一表面S1連接於出光面So且與入光面Si相對。第一表面S1不平行於入光面Si。第二表面S2連接於第一表面S1且與出光面So相對。發光元件110以及導光元件120容置於承載架130內，承載架130具有開口O以暴露出導光元件120的出光面So。

承載架130可包括第一反射部132’、第二反射部134’以及第三反射部136’。第一反射部132’與第一表面S1平行。第二反射部134’連接於第一反射部132’且與第二表面S2平行。第三反射部136’連接於第二反射部134’且與入光面Si平行。此承載架130除了具有承載發光元件110以及導光元件120的功能外，亦具有反射發光元件110發出之光束L之功能。詳言之，本實施例之承載架130之第一反射部132’具有第一實施例中之反射層122的功能，第二反射部134’具有第一實施例中之反射層124的功能，第三反射部136’具有第一實施例中之反射層128的功能。換言之，本實施例之承載架130可將第一實施例之反射層122、反射層124以及反射層128的功能整合在其中，而使得本實施例之光源模組500之結構更為簡單，且光利用效率及均勻性亦佳。

綜上所述，本發明之光源模組藉由與入光面相對且不與入光面平行之反射構件將發光元件所發出之光束導至出光面出光，而增加了本發明之光源模組的光利用效率。另外，本發明之光源模組利用與出光面相對之反射構件使發光元件所發出之光束均勻地由出光面出光，而增加了本發明之光源模組的均勻性(uniformity)。本發明之光源模組亦可藉由在入光面附近設置一緩斜面(也就是上述實施例的第三表面)將部分光束導引至距離入光面較遠處才射出導光元件，進而使得本實施例之光源模組均勻性(uniformity)獲得進一步地提升。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300、400、500‧‧‧光源模組

110‧‧‧發光元件

120‧‧‧導光元件

120a‧‧‧導光元件斜面

122、124、126、128‧‧‧反射層

130‧‧‧承載架

132‧‧‧承載架之第一部

132a、134a、136a‧‧‧內表面

132b‧‧‧第一頂部

132’‧‧‧第一反射部

134‧‧‧第二部

134’‧‧‧第二反射部

136‧‧‧第三部

136b‧‧‧凹陷

136c‧‧‧第二頂部

136’‧‧‧第三反射部

Si‧‧‧入光面

So‧‧‧出光面

S1‧‧‧第一表面

S2‧‧‧第二表面

S3‧‧‧第三表面

α、β、θ‧‧‧角度

L、L’‧‧‧光束

H1‧‧‧第一凹陷

O‧‧‧開口

圖1為習知光源模組示意圖

圖2為本發明之第一實施例之光源模組示意圖。

圖3為本發明之第二實施例之光源模組示意圖。

圖4為本發明之第三實施例之光源模組示意圖。

圖5為本發明之第四實施例之光源模組示意圖。

圖6為本發明之第五實施例之光源模組示意圖。

100‧‧‧光源模組

110‧‧‧發光元件

120‧‧‧導光元件

122‧‧‧第一反射層

124‧‧‧第二反射層

128‧‧‧第四反射層

Si‧‧‧入光面

So‧‧‧出光面

S1‧‧‧第一表面

S2‧‧‧第二表面

α‧‧‧角度

L‧‧‧光束

Claims

一種光源模組，包括：一發光元件；一導光元件，具有：一入光面，該發光元件面向該入光面；一出光面，該出光面與該入光面連接；一第一表面，連接於該出光面且與該入光面相對，且不平行於該入光面；以及一第二表面，連接於該第一表面且與該出光面相對；以及一承載架，該發光元件以及該導光元件容置於該承載架內，該承載架包括：一第一反射部，與該第一表面平行；一第二反射部，連接於該第一反射部且與該第二表面平行；以及一第三反射部，連接於該第二反射部且與該入光面平行。
如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該承載架更具有：一第一頂部，覆蓋該導光元件的部分該出光面；以及一第二頂部，相對於第一頂部，且覆蓋該導光元件的部分該出光面，該第一頂部以及該第二頂部將該導光元件固定於該承載架之該開口中。