TWI434102B - 光源以及具有該光源的背光模組 - Google Patents

光源以及具有該光源的背光模組 Download PDF

Info

Publication number
TWI434102B
TWI434102B TW100121814A TW100121814A TWI434102B TW I434102 B TWI434102 B TW I434102B TW 100121814 A TW100121814 A TW 100121814A TW 100121814 A TW100121814 A TW 100121814A TW I434102 B TWI434102 B TW I434102B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
light source
reflector
hole
emitting elements
Prior art date
Application number
TW100121814A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201219910A (en
Inventor
Chen Hung Ho
Wei Tien Chang
Shau Yu Tsai
Original Assignee
Au Optronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Au Optronics Corp filed Critical Au Optronics Corp
Priority to TW100121814A priority Critical patent/TWI434102B/zh
Priority to US13/209,445 priority patent/US9057806B2/en
Publication of TW201219910A publication Critical patent/TW201219910A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI434102B publication Critical patent/TWI434102B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031Reflecting element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073Light emitting diode [LED]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086Positioning aspects
    • G02B6/009Positioning aspects of the light source in the package

Description

光源以及具有該光源的背光模組
本發明是有關於一種背光模組(backlight module),且特別是有關於一種背光模組中的光源設計。
由於液晶顯示器具有低電壓操作、無輻射線散射、重量輕以及體積小等傳統陰極射線管(Cathode Ray Tube,CRT)所製造之顯示器無法達到的優點,因此液晶顯示器已成為近年來顯示器研究的主要課題,且不斷地朝向彩色化發展。由於液晶顯示器為非自發光型顯示器,因此需要背光模組提供所需之光線,方可達到顯示的功能。近年來,隨著環保意識的提昇,背光模組中所使用的發光元件已逐漸從冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)轉換成更為環保的發光二極體元件。
圖1為習知的背光模組之剖面示意圖。請參照圖1,習知的背光模組100包括一導光板110、多個光源120以及多個光學膠130。導光板110具有入光面110a以及與入光面110a相對之出光面110b,而各個光源120分別透過對應之光學膠130黏著於導光板110之入光面110a上。
從圖1可知,各個光源120包括承載器120a、多個發光二極體元件120b、光耦合板120c以及環形反射器120d。發光二極體元件120b與光耦合板120c配置於承載器120a上,且發光二極體元件120b所發出的光線係從光耦合板120c之側表面S進入光耦合板120c,並從光耦合板120c的頂表面T離開光耦合板120c。環形反射器120d係覆蓋發光二極體元件120b以及頂表面T的邊緣。此外,光耦合板120c之頂表面T係透過光學膠130黏著於導光板110的入光面110a上。
圖1所繪示的光源120會有光線過於集中在光耦合板120c上方的問題,如圖1中的X區域所示。此外,各個發光二極體元件120b所發出的部分光線在穿過光學膠130之後,會被環形反射器120d的側壁反射,進而造成漏光的問題,如圖1中的Y區域所示。承上述,習知的背光模組100面臨了光學均勻性(uniformity)不佳的問題,且亟需解決。
本發明提供一種光源以及背光模組,其具有良好的光學特性(optical characteristics)。
本發明提供一種光源,其包括一承載器、多個固態發光元件、一光耦合板、一第一反射器以及多個第二反射器。固態發光元件與光耦合板配置於承載器上,而光耦合板具有一底表面、一頂表面、多個與底表面及頂表面鄰接(adjoin)之側表面以及一從底表面延伸至頂表面之貫孔,且固態發光元件位於貫孔內。第一反射器覆蓋貫孔,第二反射器配置於側表面上,其中固態發光元件所發出的光線從貫孔之側壁進入光耦合板,並從頂表面離開光耦合板。
在本發明之一實施例中,前述之承載器例如為一線路板。
在本發明之一實施例中,前述之固態發光元件例如為側面發光型態之發光二極體封裝元件(side-view LED package)。
在本發明之一實施例中,前述之各固態發光元件具有一發光面,且各發光面係面向貫孔之側壁。
在本發明之一實施例中,前述之第一反射器的形狀與貫孔的形狀實質上相同。
在本發明之一實施例中,前述之貫孔包括圓形貫孔、橢圓形貫孔或多邊形貫孔。
在本發明之一實施例中,前述之貫孔的側壁係由多個曲面所構成。
在本發明之一實施例中,前述之第一反射器為一反射片(reflective plate),且第一反射器與頂表面實質上位在同一平面上。
在本發明之一實施例中,前述之第一反射器與固態發光元件之間保有一間隙(gap)。
在本發明之一實施例中,前述之第二反射器包括多個反射片或多個反射鍍層(reflective coating)。
在本發明之一實施例中,前述之光源可進一步包括一光學填充材料(optical filler),填於貫孔內以包覆固態發光元件,其中光學填充材料之折射率與光耦合板之折射率不同。
在本發明一實施例中,前述之光源可進一步包括一第三反射層,此第三反射層配置於承載器與光耦合板的底表面之間。舉例而言,第三反射層例如為一白色反射片(white sheet)。
本發明另提供一種背光模組,其包括至少一個上述的光源、一導光板以及至少一光學膠。導光板具有一入光面以及一與入光面相對之出光面,而光源之第一反射器以及光耦合板之頂表面係透過光學膠黏著於導光板之入光面上。
在本發明之一實施例中,前述之導光板之頂表面具有多個光學微結構(optical micro-structures),而這些光學微結構例如為網點、V型槽(V-cut)或其他適於使光線散射之光學微結構。
本發明另提供一種平面光源,其包括一第一反射器、多個條狀光源(light bars)、一導光板以及多個第二反射器。條狀光源配置於第一反射器上,導光板配置於第一反射器上以覆蓋條狀光源,導光板具有一第一表面、一與第一表面相對之第二表面以及多個位於第二表面上且彼此分離之凸狀光耦合部(convex couplers),各個凸狀光耦合部為一條狀結構,其中各個條狀光源分別位於相鄰二凸狀光耦合部之間,各個條狀光源所發出的光線從至少一凸狀光耦合部之至少一側壁進入導光板,並從第一表面離開導光板。此外,第二反射器配置於未有凸狀光耦合部分佈之第二表面上。
在本發明之一實施例中,前述之各個條狀光源包括一承載器以及多個固態發光元件。固態發光元件配置於承載器上,且固態發光元件所發出的光線從至少一凸狀光耦合 部之側壁進入導光板,並從第一表面離開導光板。
在本發明之一實施例中,前述之承載器包括一線路板。
在本發明之一實施例中,前述之固態發光元件包括側面發光型態之發光二極體封裝元件。
在本發明之一實施例中,前述之各個條狀光源中的固態發光元件排列成兩列,且各個條狀光源中的兩列固態發光元件所發出的光線分別從二相鄰之凸狀光耦合部之側壁進入導光板。
在本發明之一實施例中,前述之各個條狀光源中的固態發光元件排列成一列,各個條狀光源中的固態發光元件所發出的光線從對應之凸狀光耦合部的其中一側壁進入導光板,而各個凸狀光耦合部的另一側壁被第二反射器所覆蓋。
在本發明之一實施例中,前述之各個凸狀光耦合部之側壁的傾斜角為θ。舉例而言,θ係介於0度至68度之間。
在本發明之一實施例中,前述之各個凸狀光耦合部之側壁上具有一光學微結構。
在本發明之一實施例中,前述之第二反射器包括多個反射片或多個反射鍍層。
在本發明之一實施例中,前述之平面光源可進一步包括多個漏光抑制層,其中各個漏光抑制層分別配置於各個凸狀光耦合部與第一反射器之間。
在本發明之部分實施例的光源與背光模組中,由於固態發光元件係設置於光耦合板之貫孔內,且第二反射器係覆蓋於上貫孔之第一反射器以及配置於光耦合板之側表面上以使光線能夠均勻地從光耦合板之頂表面被導出,因此該實施例之光源以及背光模組具有良好的光學特性。在本發明之另一實施例之平面光源中,由於導光板具有多個彼此分離之凸狀光耦合部以使光線能夠均勻地從導光板之第一表面被導出,因此該實施例之平面光源具有良好的光學特性。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
【第一實施例】
圖2A為本發明第一實施例的背光模組之底視示意圖,圖2B為本發明第一實施例的背光模組之剖面示意圖,而圖2C為本發明第一實施例的光源之上視示意圖。請同時參照圖2A至圖2C,本實施例之背光模組200包括導光板210、一個或多個光源220以及光學膠230。導光板210具有入光面210a以及與入光面210a相對之出光面210b,而光源220透過光學膠230黏著於導光板210之入光面210a上。在本實施例中,背光模組200中之光源220的數量可依據產品需求而作適度的更動,舉例而言,當背光模組200係應用於小尺寸之液晶面板時,可採用單一光源220,反之,當背光模組200係應用於中、大尺寸之液晶面板時,可採用多個陣列排列之光源220。如圖2A所示,光源220係等距排列於導光板210下方,而每一個光源220係對應於導光板210上的其中一個子照明區域L。在本實施例中,二相鄰光源220之間距與光源220內部之光學設計相關,此領域具有通常知識者可根據光源220內部之光學設計而調整光源220之排列間距,故本實施例不限定光源220之排列間距。
請參照圖2B與圖2C,本實施例之光源220包括承載器220a、多個固態發光元件220b、光耦合板220c、第一反射器220d以及多個第二反射器220,其中固態發光元件220b與光耦合板220c皆配置於承載器220a上,而光耦合板220c具有底表面B、頂表面T、多個與底表面B及頂表面T鄰接之側表面S以及從底表面B延伸至頂表面B之貫孔H,且固態發光元件220a位於貫孔H內。第一反射器220d覆蓋貫孔H,第二反射器220e則配置於光耦合板220c之側表面S上,其中固態發光元件220b所發出的光線從貫孔H之側壁SW進入光耦合板220c,並從頂表面T離開光耦合板220c。此外,第一反射器220e以及光耦合板220c之頂表面T係透過光學膠230黏著於導光板210之入光面210a上。
在本實施例中,承載器220a例如為一線路板。舉例而言,前述之線路板例如為一般常見之FR-4印刷電路板、FR-5印刷電路板、金屬核心印刷電路板(Metal Core Printed Circuit Board,MCPCB)。此外,前述之線路板亦可以是可撓性印刷線路(Flexible Printed Circuit,FPC)。
固態發光元件220b例如為側面發光型態之發光二極體封裝元件(side-view LED package),且固態發光元件220b例如係以表面黏著技術(Surface Mount Technology,SMT)設置於承載器220a上,並與承載器220a電性連接。此外,本實施例之各固態發光元件220b具有發光面E,且各發光面E係面向貫孔H之側壁SW。
在本實施例中,光耦合板220c例如為正方形之光耦合板,其邊長例如係10毫米至20毫米之間,且光耦合板220c之貫孔H例如為圓形貫孔(繪示於圖2C中,其直徑例如係5毫米至8毫米之間)、橢圓形貫孔(未繪示)或多邊形貫孔(未繪示)。在其他可行的實施例中,貫孔H的側壁SW亦可以是由多個曲面所構成,如圖3所示。當貫孔H的側壁SW是由多個曲面所構成時,此貫孔H設計將有助於光線分佈的均勻性。在本實施例中第一反射器220d的形狀可隨著貫孔H的形狀變化,換言之,第一反射器220d的形狀係與貫孔H的形狀實質上相同,然本實施例並不限定第一反射器220d的形狀。
值得注意的是,第一反射器220d主要的功能是遮蔽及/或反射固態發光元件220b所發出的光線,以使絕大部分的光線能夠從貫孔H之側壁SW進入光耦合板220c,並從頂表面T離開光耦合板220c。由於第一反射器220d可以避免固態發光元件220b所發出的部份光線直接往上傳遞而穿過光學膠230以及導光板210,故第一反射器220d可以改善發生在固態發光元件220b上方之光線強度過大的問題。在本實施例中,第一反射器220d為一反射片(reflective plate),且第一反射器220d與光耦合板220c之頂表面T實質上係位在同一平面上。然而,本發明不限定第一反射器220d所在之水平位置,第一反射器220d亦可以略高於或是略低於光耦合板220c之頂表面T。
由圖2B可清楚得知,第一反射器220d與固態發光元件220b之間保有一間隙(gap),換言之,用以容納固態發光元件220b之貫孔H內並未進一步填充其他材料。由於貫孔內之介質(例如:空氣)與光耦合板220c分別具由不同的折射率,故固態發光元件220b所發出的光線在經過貫孔H之側壁SW時,會產生折射現象,有助於光線的發散。值得注意的是,在本發明之其他實施例中,可將光學填充材料(optical filler)填於貫孔H內以包覆固態發光元件220b,使固態發光元件220b獲得進一步的保護。前述之光學填充材料之折射率需與光耦合板220c之折射率不同,已確保光線在經過貫孔H之側壁SW時會產生折射現象。
在本實施例中,配置於側表面S上之第二反射器220e例如為多個反射片或多個反射鍍層(reflective coating)。第二反射器220e的主要功能在於將進入光耦合板220c內的部分光線反射至第一反射器220d與固態發光元件220b上方。詳言之,從貫孔H之側壁SW進入光耦合板220c內的光線分以大致上區分為兩種,其一為直接穿過光耦合板220c之頂表面T、光學膠230以及導光板210之光線,另一為經過第二反射器220e反射後才穿過光耦合板220c之頂表面T、光學膠230以及導光板210之光線,這兩種光線之比例若控制得宜,本實施例將可以獲得均勻度良好的面光源。舉例而言,此領域具有通常知識者可以選擇性地在導光板210之頂表面210b製作一些光學微結構(optical micro-structures),以調整導光板210之頂表面210b上光線分佈的均勻性。這些光學微結構例如為網點、V型槽(V-cut)或其他適於使光線散射之光學微結構。
圖4為本發明第一實施例中另一種背光模組之剖面示意圖。請參照圖4,本實施例之背光模組200’與圖2B中的背光模組200類似,惟二者主要差異之處在於:本實施例之背光模組200’中的光源220’可進一步包括第三反射層220f,此第三反射層220f配置於承載器220a與光耦合板220c的底表面B之間。舉例而言,第三反射層220f例如為一白色反射片(white sheet)或其他適合的反射片。
在本發明第一實施例的光源與背光模組中,由於固態發光元件係設置於光耦合板之貫孔內,且第二反射器係覆蓋於上貫孔之第一反射器以及配置於光耦合板之側表面上以使光線能夠均勻地從光耦合板之頂表面被導出,因此該實施例之光源以及背光模組具有良好的光學特性。
【實驗例】
圖5為習知技術與第一實施例之光學特性比較。請參照圖5,從左上方以及右上方的兩個照度(irradiance)分佈圖可知,與習知技術相較,本申請案之光源設計具有較佳的光線分佈的均勻性。此外,從左下方以及右下方的兩個漏光(Light Leakage)能量分佈圖可知,與習知技術相較,本申請案之光源設計之漏光現象較為輕微。
【第二實施例】
圖6A為本發明第二實施例的平面光源之上視示意圖,圖6B為本發明第二實施例的平面光源之剖面示意圖,而圖7為本發明第二實施例之導光板的局部放大示意圖。請參照圖6A與圖6B,本實施例之平面光源300包括一第一反射器310、多個條狀光源320、一導光板330以及多個第二反射器340。條狀光源320配置於第一反射器310上,導光板330配置於第一反射器310上以覆蓋條狀光源320,導光板330具有一第一表面(出光面)330a、一與第一表面330a相對之第二表面330b以及多個位於第二表面330b上且彼此分離之凸狀光耦合部332,各個凸狀光耦合部332為一條狀結構,其中各個條狀光源320分別位於相鄰二凸狀光耦合部332之間,各個條狀光源320所發出的光線從至少一凸狀光耦合部332之至少一側壁332a進入導光板330,並從第一表面330a離開導光板330。此外,第二反射器340配置於未有凸狀光耦合部332分佈之第二表面330b上,且第二反射器340例如為多個反射片或多個反射鍍層。
在本實施例中,第一反射器310例如為一反射片(如白色反射片)或是一具有反射鍍層之基材。
如圖6B所示,各個條狀光源320包括一承載器322以及多個固態發光元件324。固態發光元件324配置於承載器322上,且固態發光元件324所發出的光線從至少一凸狀光耦合部332之側壁332a進入導光板330,並從第一表面330a離開導光板330。此外,承載器322例如為一線路板。舉例而言,前述之線路板例如為一般常見之FR-4印刷電路板、FR-5印刷電路板、金屬核心印刷電路板。此外,前述之線路板亦可以是可撓性印刷線路。
固態發光元件324例如為側面發光型態之發光二極體封裝元件,且固態發光元件324例如係以表面黏著技術設置於承載器322上,並與承載器322電性連接。此外,本實施例之各固態發光元件324具有發光面E,且各發光面E係面向至少一凸狀光耦合部332之至少一側壁332a。
值得注意的是,凸狀光耦合部332的延伸方向例如係平行於條狀光源320的延伸方向。舉例而言,各個條狀光源320中的固態發光元件324係排列成兩列(此處,列方向平行於條狀光源320的延伸方向),且各個條狀光源320中的兩列固態發光元件324所發出的光線分別從二相鄰之凸狀光耦合部332之側壁332a進入導光板330。詳言之,在各個條狀光源320中,排列於其中一列(左側)的固態發光元件324之發光面E皆面向左側之凸狀光耦合部332之側壁332a,而排列於另一列(右側)的固態發光元件324之發光面E皆面向右側之凸狀光耦合部332之側壁332a。
承上述,從側壁332a進入導光板330之後的部分光線會經過一次或多次的反射而改變其在導光板330內之傳遞方向,之後,這些光線會從第一表面(出光面)330a離開導光板330。本實施例可以透過調整側壁332a的傾斜角θ來調整導光板330中光線的分佈情況。傾斜角θ例如係介於0度至68度之間。值得注意的是,各個凸狀光耦合部332之側壁332a上可以選擇性地具有一光學微結構,且光 學微結構例如為微稜鏡(micro-prism)或是其他能夠降低光線全反射機率之微結構。此外,前述之第一表面330a上例如具有多個能夠使光線散射的突起(protrusions),本實施例可透過控制突起之尺寸與分佈密度來調控平面光源300的均勻性。
如圖6B所示,前述之平面光源可選擇性地包括多個漏光抑制層350,其中各個漏光抑制層350分別配置於各個凸狀光耦合部332與第一反射器310之間。在本實施例中,漏光抑制層350例如為一白色反射片(white sheet)或是其他能夠反射或吸收漏光的反射材。
圖7為本發明第二實施例之導光板的局部放大示意圖。請參照圖7,為了使側壁332a的傾斜角θ最佳化,以下將搭配圖7說明側壁332a的傾斜角θ所需滿足的條件:2H1 +(H1 -LEDH/2-t)+P>Rh>(H1 -LEDH/2-t)+P;Rh=Rd * tan(θ-θ2 )+P;以及P=2n *(H1 +H2 ),且n為正整數,其中H1 為凸狀光耦合部332的厚度,H1 為第一表面330a與第二表面330b的最短距離,LEDH為固態發光元件324的高度,t為承載器322的厚度,Rd為固態發光元件324之發光面E到相對之固態發光元件324之發光面E的水平距離,Rh為固態發光元件324之發光面E到相對之固態發光元件324的發光面E的垂直距離,θ1 為入射角,θ2 為折射角。
承上述,此領域具有通常知識者當在參照本申請案之揭露內容後,可根據實際設計需求而適度地更動前述傾斜角θ之數值範圍。
【第三實施例】
圖8為本發明第三實施例的平面光源之剖面示意圖。請參照圖8,本實施例之平面光源300’與第二實施例之平面光源300類似,惟二者主要差異之處在於:本實施例之各個條狀光源320’中的固態發光元件324排列成單一列,各個條狀光源320’中的固態發光元件324所發出的光線從對應之凸狀光耦合部332的其中一側壁332a進入導光板330,而各個凸狀光耦合部332的另一側壁332a被第二反射器340’所覆蓋。
在本發明第二實施例之平面光源中,由於導光板具有多個彼此分離之凸狀光耦合部以使光線能夠均勻地從導光板之第一表面被導出,因此該實施例之平面光源具有良好的光學特性。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,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,因此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...背光模組
110...導光板
110a...入光面
110b...出光面
120...光源
120a...承載器
120b...發光二極體元件
120c...光耦合板
120d...環形反射器
130...光學膠
X、Y...區域
200、200’...背光模組
210...導光板
210a...入光面
210b...出光面
220、220’...光源
220a...承載器
220b...固態發光元件
220c...光耦合板
220d...第一反射器
220e...第二反射器
220f...第三反射器
230...光學膠
300、300’...平面光源
310...第一反射器
320、320’...條狀光源
322...承載器
324...固態發光元件
330...導光板
330a...第一表面
330b...第二表面
332...凸狀光耦合部
332a...側壁
340、340’...第二反射器
B...底表面
T...頂表面
S...側表面
H...貫孔
E...發光面
圖1為習知的背光模組之剖面示意圖。
圖2A為本發明第一實施例的背光模組之底視示意圖。
圖2B為本發明第一實施例的背光模組之剖面示意圖。
圖2C為本發明第一實施例的光源之上視示意圖。
圖3為本發明第一實施例中另一種光耦合板之示意圖。
圖4為本發明第一實施例中另一種背光模組之剖面示意圖。
圖5為習知技術與第一實施例之光學特性比較。
圖6A為本發明第二實施例的平面光源之上視示意圖。
圖6B為本發明第二實施例的平面光源之剖面示意圖。
圖7為本發明第二實施例之導光板的局部放大示意圖。
圖8為本發明第三實施例的平面光源之剖面示意圖。
200...背光模組
210...導光板
210a...入光面
210b...出光面
220...光源
220a...承載器
220b...固態發光元件
220c...光耦合板
220d...第一反射器
220e...第二反射器
230...光學膠
B...底表面
T...頂表面
S...側表面
H...貫孔

Claims (34)

  1. 一種光源,包括:一承載器;多個固態發光元件,配置於該承載器上;一光耦合板,配置於該承載器上,該光耦合板具有一底表面、一頂表面、多個與該底表面及該頂表面鄰接之側表面以及一從該底表面延伸至該頂表面之貫孔,該些固態發光元件位於該貫孔內;一第一反射器,覆蓋該貫孔;以及多個第二反射器,配置於該些側表面上,其中該些固態發光元件所發出的光線從該貫孔之側壁進入該光耦合板,並從該頂表面離開該光耦合板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光源,其中該承載器包括一線路板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光源,其中該些固態發光元件包括側面發光型態之發光二極體封裝元件。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光源,其中各該固態發光元件具有一發光面,且各該發光面面向該貫孔之側壁。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光源,其中該第一反射器的形狀與該貫孔的形狀實質上相同。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光源,其中該貫孔包括圓形貫孔、橢圓形貫孔或多邊形貫孔。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光源,其中該貫孔的側壁係由多個曲面所構成。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光源,其中該第一反 射器為一反射片,且該第一反射器與該頂表面實質上位在同一平面上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光源,其中該第一反射器與該些固態發光元件之間保有一間隙。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光源,其中該些第二反射器包括多個反射片或多個反射鍍層。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光源,更包括一光學填充材料,填於該貫孔內以包覆該些固態發光元件,其中該光學填充材料之折射率與該光耦合板之折射率不同。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之光源,更包括一第三反射層,配置於該承載器與該光耦合板的該底表面之間。
  13. 一種背光模組,包括:至少一個申請專利範圍第1項所述之光源,其中各該固態發光元件具有一發光面,且各該發光面面向該貫孔之側壁;一導光板,具有一入光面以及一與該入光面相對之出光面;以及至少一光學膠,該光源之該第一反射器以及該光耦合板之該頂表面透過該光學膠黏著於該導光板之該入光面上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組,其中該承載器包括一線路板。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組,其中該些固態發光元件包括側面發光型態之發光二極體封裝元件。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組,其中該第一反射器的形狀與該貫孔的形狀實質上相同。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組,其中該貫孔包括圓形貫孔、橢圓形貫孔或多邊形貫孔。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組,其中該貫孔的側壁係由多個曲面所構成。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組,其中該第一反射器為一反射片,且該第一反射器與該頂表面實質上位在同一平面上。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之背光模組,其中該第一反射器與該些固態發光元件之間保有一間隙。
  21. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組,其中該些第二反射器包括多個反射片或多個反射鍍層。
  22. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組,其中該光源更包括一光學填充材料,填於該貫孔內以包覆該些固態發光元件,其中該光學填充材料之折射率與該光耦合板之折射率不同。
  23. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組,其中該光源更包括一第三反射層,配置於該承載器與該光耦合板的該底表面之間。
  24. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組,其中該導光板之該頂表面具有多個光學微結構。
  25. 一種平面光源,包括:一第一反射器;多個條狀光源,配置於該第一反射器上,其中各該條 狀光源包括:一承載器;以及多個固態發光元件,配置於該承載器上;一導光板,配置於該第一反射器上以覆蓋該些條狀光源,該導光板具有一第一表面、一與該第一表面相對之第二表面以及多個位於該第二表面上且彼此分離之凸狀光耦合部,各該凸狀光耦合部為一條狀結構,其中各該條狀光源分別位於相鄰二凸狀光耦合部之間,各該條狀光源的該些固態發光元件所發出的光線從至少一凸狀光耦合部之至少一側壁進入該導光板,並從該第一表面離開該導光板;以及多個第二反射器,配置於未有該些凸狀光耦合部分佈之該第二表面上。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之平面光源,其中該承載器包括一線路板。
  27. 如申請專利範圍第25項所述之平面光源,其中該些固態發光元件包括側面發光型態之發光二極體封裝元件。
  28. 如申請專利範圍第25項所述之平面光源,其中各該條狀光源中的該些固態發光元件排列成兩列,且各該條狀光源中的兩列固態發光元件所發出的光線分別從二相鄰之凸狀光耦合部之側壁進入該導光板。
  29. 如申請專利範圍第25項所述之平面光源,其中各該條狀光源中的該些固態發光元件排列成一列,各該條狀光源中的該列固態發光元件所發出的光線從對應之凸狀光 耦合部的其中一側壁進入該導光板,而各該凸狀光耦合部的另一側壁被該第二反射器所覆蓋。
  30. 如申請專利範圍第25項所述之平面光源,其中各該凸狀光耦合部之側壁的傾斜角為θ。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之平面光源,其中θ介於0度至68度之間。
  32. 如申請專利範圍第25項所述之平面光源,其中各該凸狀光耦合部之側壁上具有一光學微結構。
  33. 如申請專利範圍第25項所述之平面光源,其中該第二反射器包括多個反射片或多個反射鍍層。
  34. 如申請專利範圍第25項所述之平面光源,更包括多個漏光抑制層,其中各該漏光抑制層分別配置於各該凸狀光耦合部與該第一反射器之間。
TW100121814A 2010-11-04 2011-06-22 光源以及具有該光源的背光模組 TWI434102B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100121814A TWI434102B (zh) 2010-11-04 2011-06-22 光源以及具有該光源的背光模組
US13/209,445 US9057806B2 (en) 2010-11-04 2011-08-15 Light source and backlight module having the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW99137995 2010-11-04
TW100121814A TWI434102B (zh) 2010-11-04 2011-06-22 光源以及具有該光源的背光模組

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201219910A TW201219910A (en) 2012-05-16
TWI434102B true TWI434102B (zh) 2014-04-11

Family

ID=45482807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100121814A TWI434102B (zh) 2010-11-04 2011-06-22 光源以及具有該光源的背光模組

Country Status (3)

Country Link
US (2) US20120113619A1 (zh)
CN (2) CN102330922B (zh)
TW (1) TWI434102B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120113619A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Au Optronics Corporation Light source and backlight module having the same
CN103133918B (zh) * 2011-11-23 2015-11-11 财团法人工业技术研究院 面光源以及可挠性面光源
CN104633527B (zh) * 2013-11-08 2017-02-01 富泰华精密电子(郑州)有限公司 背光模组
CN104456300A (zh) * 2014-11-14 2015-03-25 深圳市华星光电技术有限公司 背光源和其制造方法以及液晶显示器
CN109212656B (zh) * 2017-07-03 2020-03-27 京东方科技集团股份有限公司 导光组件、背光模组及显示装置
EP3781983B1 (en) * 2018-04-18 2023-05-03 Lumileds Holding B.V. Out-coupling structure for a light guide
CN108897171B (zh) * 2018-08-09 2021-03-12 京东方科技集团股份有限公司 背光模组和显示装置
CN111948852B (zh) * 2020-08-14 2024-03-01 武汉华星光电技术有限公司 背光模组及显示装置
TWI777350B (zh) * 2020-12-31 2022-09-11 友達光電股份有限公司 背光模組

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6473554B1 (en) * 1996-12-12 2002-10-29 Teledyne Lighting And Display Products, Inc. Lighting apparatus having low profile
JP4172196B2 (ja) * 2002-04-05 2008-10-29 豊田合成株式会社 発光ダイオード
CN1265236C (zh) * 2003-02-17 2006-07-19 友达光电股份有限公司 背光模块
CN1280660C (zh) * 2003-02-28 2006-10-18 统宝光电股份有限公司 改进型直下式灯管结构的背光模块
CN1306329C (zh) * 2003-04-30 2007-03-21 友达光电股份有限公司 背光模块的光源
EP1640756A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-29 Barco N.V. Methods and systems for illuminating
KR100774061B1 (ko) * 2005-05-17 2007-11-06 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. 백라이트 및 액정 표시 장치
KR101093324B1 (ko) * 2005-05-30 2011-12-14 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛
US7293908B2 (en) * 2005-10-18 2007-11-13 Goldeneye, Inc. Side emitting illumination systems incorporating light emitting diodes
JP4640188B2 (ja) * 2006-01-18 2011-03-02 三菱電機株式会社 面状光源装置
US7703945B2 (en) * 2006-06-27 2010-04-27 Cree, Inc. Efficient emitting LED package and method for efficiently emitting light
CN101149523A (zh) * 2006-09-22 2008-03-26 欧立恩科技股份有限公司 具直下式导光板的背光模块及灯具
JP5261380B2 (ja) * 2006-10-12 2013-08-14 パナソニック株式会社 発光装置
CN100529888C (zh) * 2006-12-22 2009-08-19 群康科技(深圳)有限公司 背光模组和液晶显示器
CN101206336A (zh) * 2006-12-22 2008-06-25 群康科技(深圳)有限公司 背光模组及液晶显示装置
US7780330B2 (en) * 2007-05-16 2010-08-24 Rohm And Haas Electronics Materials Llc Elongated illuminators configuration for LCD displays
CN101354121B (zh) * 2007-07-25 2010-12-08 群康科技(深圳)有限公司 背光模组
US20120113619A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Au Optronics Corporation Light source and backlight module having the same
US9057806B2 (en) * 2010-11-04 2015-06-16 Au Optronics Corporation Light source and backlight module having the same
CN103133918B (zh) * 2011-11-23 2015-11-11 财团法人工业技术研究院 面光源以及可挠性面光源

Also Published As

Publication number Publication date
CN102330922A (zh) 2012-01-25
US9329323B2 (en) 2016-05-03
CN103335246B (zh) 2015-07-15
CN102330922B (zh) 2013-12-18
CN103335246A (zh) 2013-10-02
TW201219910A (en) 2012-05-16
US20150316704A1 (en) 2015-11-05
US20120113619A1 (en) 2012-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI434102B (zh) 光源以及具有該光源的背光模組
TWI422861B (zh) 光控制鏡片及其光源裝置
JP5989305B2 (ja) バックライトユニット及びそれを用いたディスプレイ装置
JP5936824B2 (ja) バックライトユニット及びそれを用いたディスプレイ装置
TWI546593B (zh) 背光模組及使用該背光模組的顯示裝置
KR101948141B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템
CN111509105B (zh) 发光元件、发光模块以及背光模块
TWM609942U (zh) 光源模組及顯示裝置
CN111211210A (zh) 发光装置
TWI748093B (zh) 發光裝置及發光方法
US9057806B2 (en) Light source and backlight module having the same
KR101880130B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
KR20110101465A (ko) 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR102157549B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR101798599B1 (ko) 광속제어부재 및 이를 이용한 백라이트유닛
US20230307594A1 (en) Lighting device and lamp comprising same
KR101824035B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
JP2013026211A (ja) バックライトユニット及びそれを用いたディスプレイ装置
CN109027737B (zh) 一种透镜、灯条、背光模组及显示设备
KR20200130598A (ko) 광 믹싱 공간을 갖는 디스플레이 장치
CN113985653B (zh) 一种发光元件、背光源、背光模组及显示装置
KR101948142B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템
KR101992362B1 (ko) 라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템
KR101894352B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템
KR101948139B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템