TWI442111B - 導光元件、光源模組以及顯示器 - Google Patents

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Description

導光元件、光源模組以及顯示器
本發明是有關於一種導光元件、光源模組以及顯示器，且特別是有關於一種具有非實心結構的導光元件以及使用此導光元件的光源模組及顯示器。
習用的導光板為一個實心的柱體，其中為了達成相同的目的，通常會在導光板上面進行設置微結構、網點、反射鍍膜或是對導光板進行曲率修正等後製作業，以增加導光板的導光效能，進而能夠讓使用此導光板的光源模組具有均勻發光的效果。
然而，上述之導光板的後製作業具有模具施做不易，因此會有誤差，易導致導光板的出光效率或是發光均勻性差等缺點。
本發明提供一種具有非實心結構的導光元件。
本發明提供一種具有均勻發光效果的光源模組。
本發明提供一種具有良好顯示品質的顯示器。
為達上述或是其他目的，本發明提出一種導光元件，包括多個側壁以及一底壁，側壁環繞底壁並互相連接以形成一入光口、一出光口以及一內反射空間，其中每一側壁及底壁個別具有至少一反射面，且反射面面向內反射空間。
本發明另提出一種使用上述之導光元件的光源模組，其包括一光源以及一上述之導光元件，其中光源位於導光元件的入光口。
本發明再提出一種顯示器，其包括一顯示面板以及上述之光源模組，且光源模組發出的光朝向顯示面板。
在本發明之導光元件、光源模組及顯示器的一實施例中，上述之側壁及底壁的材料為金屬或白色高反射材料。
在本發明之導光元件、光源模組及顯示器的一實施例中，上述之反射面的數量自相對靠近入光口往相對靠近底壁的方向漸增。
在本發明之導光元件、光源模組及顯示器的一實施例中，上述之每一側壁或底壁所具有的反射面為平面、斜面或弧面，且當反射面為平面時，位於同一側壁或底壁的部份反射面呈稜狀相連。此外，位於相對光源較遠處之該側壁或該底壁的部份該些反射面可為斜面。
在本發明之光源模組及顯示器的一實施例中，上述之光源為冷陰極螢光燈或發光二極體或場發射發光元件其中之一者。
基於上述，本發明之導光元件的結構與習知的導光板形狀不同，但同樣可以達到導正光源所發出的光的路徑的目的，並且使發光均勻。因此，使用此導光元件的光源模組具有發光均勻的優點，且更可讓應用此光源模組的顯示器具有良好的顯示品質。
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1為本發明顯示器的示意圖、圖2為圖1之顯示器的光源模組的示意圖，而圖3為沿著圖2之A-A剖面線的剖視圖。請同時參考圖1、圖2及圖3，顯示器300包括一顯示面板200以及一光源模組100，其中光源模組100包括一光源110以及一導光元件120。光源模組100設置於顯示面板200的下方，而光源110位於導光元件120旁，即光源110與顯示面板200分別位於導光元件120的不同側，使光源110發出的光經由導光元件120導正路徑後朝向顯示面板200。上述之光源110可為冷陰極螢光燈或發光二極體或場發射發光元件至少其中之一者，依照需求選用。導光元件120包括多個側壁122以及一底壁124，其中側壁122環繞底壁124並互相連接以形成一入光口125、一出光口126以及一內反射空間127。每一側壁122具有至少一反射面122a，且底壁124亦具有至少一反射面124a，反射面122a及反射面124a皆面向內反射空間127，且光源110位於導光元件120的入光口125，使光源110發出的光經入光口125入射至反射面122a、124a時，會再被反射面122a、124a反射。
承上述，側壁122及底壁124可以是由金屬或是由白色高反射材料製作而成，且導光元件120可由側壁122與底壁124所一體成型。在其他實施例中，側壁122與底壁124亦可以是經由黏合、緊配、卡制等方式以組裝成導光元件120。
此外，側壁122及底壁124也可以是利用其他材料製作而成的，而為了達到可以導正光的路徑的目的，因此需要以貼附、噴塗或其他的方式使反射材料形成在側壁122及底壁124面向內反射空間127的表面上，以形成反射面122a、124a，其中反射材料以具有高反射率的反射材料尤佳。
請繼續同時參考圖1、圖2及圖3，當光源模組100的光源110發光時，光源110的光經由入光口125進入內反射空間127內，因為側壁122依據底壁124的形狀環繞底壁124設置，所以光照射至反射面122a、124a上時，部分的光經由反射面122a、124a的反射而從出光口126射出，而部分的光會依據其入射角度及入射方向而在內反射空間127內而被反射至其他的反射面122a或124a上，且當被反射的光自出光口126被射出導光元件120之前，光會先在內反射空間127內反覆地被反射面122a或124a反射。
具體而言，本實施例的導光元件120可大致呈一個空心盒體狀，使光經由入光口125進入導光元件120之後會反覆地被反射直至自出光口126射出。由於導光元件120僅有入光口125及出光口126兩個開口，故相較於習知利用實心透明材料所製作而成的導光板，本實施例的導光元件120的光損較低，因此光源模組100的發光效率得以有效提升，且光源模組100發光均勻。所以，使用此具有此導光元件120的光源模組100可相對提昇顯示器300的顯示品質。
附帶一提，每一側壁122或底壁124所具有的反射面122a、124a可依據實際需求選用為平面或弧面。此外，光源模組100的發光亮度會依據與光源110的相對距離而有所改變，而為了提升相對光源110較遠處的發光亮度，提升光源模組100的發光均勻度，因此當反射面122a、124a為平面時，更可以使位於同一側壁122或底壁124的部份反射面122a、124a呈稜狀相連，如圖4所示，其為沿著圖2之B-B剖面線的剖面圖。為了讓讀者易於理解，因此圖4僅示出相對位於底部之側壁122的反射面122a。本領域人員可依照實際需求而將此以稜狀相連的設置方式設於其他位置的側壁122上或底壁124上。使反射面122a為稜狀相連，可達到等同於稜鏡的功效，因此有助於提升光源模組100之相對光源110較遠處的發光亮度，增進光源模組100的發光均勻度。
在另一實施例中，更可以是改變反射面122a、124a的數量以達到讓相對遠離光源110處具有大致等同於相對靠近光源110處的發光亮度的目的。圖5A為沿著圖2之C-C剖面線的剖視圖。請同時參考圖3及圖5A，詳細而言，反射面122a的數量自相對靠近入光口125往相對靠近底壁124的方向漸增，因此在相對靠近底壁124處的反射面122a所構成的形狀已經近似圓形。
圖5B為沿著圖2之D-D剖面線的剖視圖。請同時參考圖2及圖5B，另一種提升光源模組100之相對光源110較遠處的發光亮度的方式為使部份的反射面122a'、124a'為斜面(如圖5B中繪示剖面線的區塊)，此種方式亦增加了反射面122a'、124a'的數量，並且同時改變了反射面122a'、124a'的反光方向。
綜上所述，本發明之導光元件的結構與習知實心的導光板的結構完全不同，但同樣可以達到均勻導光的效果。換言之，本發明之導光元件提供了本領域人員截然不同的選項以供選擇，有利於產業的相互競爭，因此具有產業利用性。再者，本發明的導光元件較習知的導光板的光損較少，因此可以提昇使用此導光元件的光源模組的整體亮度。另外，導光元件的內部結構的變化，可以提升光源模組之相對遠離光源處的發光亮度，使光源模組發光均勻。因此，將具有此導光元件的光源模組應用於各種顯示器中，可進而讓顯示器具有良好的顯示品質。
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‧‧‧光源模組
110‧‧‧光源
120‧‧‧導光元件
122‧‧‧側壁
122a、122a'‧‧‧反射面
124a、124a'‧‧‧反射面
124‧‧‧底壁
125‧‧‧入光口
126‧‧‧出光口
127‧‧‧內反射空間
200‧‧‧顯示面板
300‧‧‧顯示器
圖1為本發明顯示器的示意圖。
圖2為圖1之顯示器的光源模組的示意圖。
圖3為沿著圖2之A-A剖面線的剖視圖。
圖4為沿著圖2之B-B剖面線的剖面圖。
圖5A為沿著圖2之C-C剖面線的剖視圖。
圖5B為沿著圖2之D-D剖面線的剖視圖。
100．．．光源模組
110．．．光源
120．．．導光元件
122．．．側壁
122a、124a．．．反射面
124．．．底壁
125．．．入光口
126．．．出光口
127．．．內反射空間

Claims (17)

  1. 一種導光元件，包括多個側壁以及一底壁，該些側壁環繞該底壁並互相連接以形成一入光口、一出光口以及一內反射空間，其中每一側壁及該底壁個別具有至少一反射面，且該些反射面面向該內反射空間，其中該些反射面的數量自相對靠近該入光口往相對靠近該底壁的方向漸增。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導光元件，其中該些側壁及該底壁的材料為金屬或白色高反射材料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之導光元件，其中每一側壁或該底壁所具有的該些反射面為平面、斜面或弧面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之導光元件，其中該些反射面為平面，且位於同一側壁或該底壁的部份該些反射面呈稜狀相連。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之導光元件，其中該側壁或該底壁的部份該些反射面為斜面。
  6. 一種光源模組，包括：一光源；以及一導光元件，包括多個側壁以及一底壁，該些側壁環繞該底壁並互相連接以形成一入光口、一出光口以及一內反射空間，其中每一側壁及該底壁個別具有至少一反射面，且該些反射面面向該內反射空間，而該光源位於該導光元件的該入光口，其中該些反射面的數量自相對靠近該入光口往相對靠近該底壁的方向漸增。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光源模組，其中該些側壁及該底壁的材料為金屬或白色高反射材料。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之光源模組，其中每一側壁或該底壁所具有的該些反射面為平面、斜面或弧面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光源模組，其中該些反射面為平面，且位於同一側壁或該底壁的部份該些反射面呈稜狀相連。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之光源模組，其中位於相對該光源較遠處之該側壁或該底壁的部份該些反射面為斜面。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之光源模組，其中該光源為冷陰極螢光燈或發光二極體或場發射發光元件其中之一者。
  12. 一種顯示器，包括：一顯示面板；一光源模組，而該光源模組發出的光朝向該顯示面板，該光源模組包括：一光源；以及一導光元件，包括多個側壁以及一底壁，該些側壁環繞該底壁並互相連接以形成一入光口、一出光口以及一內反射空間，其中每一側壁及該底壁個別具有至少一反射面，且該些反射面面向該內反射空間，而該光源位於該導光元件的該入光口，其中該些反射面的數量自相對靠近該入光口往相對靠近該底壁的方 向漸增。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示器，其中該些側壁及該底壁的材料為金屬或白色高反射材料。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之顯示器，其中每一側壁或該底壁所具有的該些反射面為平面或弧面。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之顯示器，其中該些反射面為平面，且位於同一側壁或該底壁的部份該些反射面呈稜狀相連。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之顯示器，其中位於相對該光源較遠處之該側壁或該底壁的部份該些反射面為斜面。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之顯示器，其中該光源為冷陰極螢光燈或發光二極體或場發射發光元件其中之一者。
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