TWI445904B

TWI445904B - 背光模組

Info

Publication number: TWI445904B
Application number: TW98111190A
Authority: TW
Inventors: I Thun Lin
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2014-07-21
Also published as: TW201037232A

Description

背光模組

本發明涉及背光模組技術，特別涉及整合有超薄型導光板之背光模組。

液晶顯示面板(LCD Panel)、地磚墊(Floor Mat)及標示牌(Logo Display Board)等顯示裝置已經廣泛應用於人們日常生活中。由於該種顯示裝置具非自發光性質，因此通常需要提供一外部光源元件作為該種顯示裝置之背光模組以向其提供背光照明。目前，發光二極體(Light Emitting Diode,LED)因具工作電壓低、發光亮度高、響應速度快、使用壽命長、廣色域(Wide Color Gamut)等特性而逐漸取代冷陰極螢光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCEL)以用作該種光源組件光源，具體可參見Chen等人在文獻IEEE Transactions on Power Electronics,Vol.22,No.3(2007年5月)中發表之“Sequential Color LED Backlight Driving System for LCD Panels”一文。

惟，由於發光二極體之出射光線具較強光學指向性，即出射光具有特定之發散角度，當其直接射入背光模組之導光板時，使得導光板入光面一側易出現光學暗帶，且與發光二極體相對位置過亮出現亮點，不易獲得較佳入光均勻度。顯示裝置追求薄型化趨勢，背光模組亦越來越薄。目前，導光板最薄厚度可達到0.1mm，惟，用於側光式背光模組之發光二極體最薄厚度最低只能降低至約0.4mm。當較厚之發光二極體(0.4mm)裝設於較薄之導光板(0.1mm)時，導光板與發光二極體相對位置入光量更大，使得導光板暗帶與亮點更為明顯。

先前技術中，一般採用增加發光二極體以減少暗帶現象，惟，該增加發光二極體同時增加背光模組成本。另外，還可於導光板入光面佈設網點圖案以消除光學暗帶及亮點，惟，該方法對於只具有狹小入射面之小尺寸薄型導光板時，其改善效果不彰。

有鑑於此，提供一種可有效減少暗帶與亮點，具有較佳入光均勻度之小尺寸薄型化背光模組實屬必要。

下面將以具體實施例說明一種背光模組。

一種背光模組，其包括導光板、導光柱與點光源，導光板具有相連接之入光面與出光面，該導光柱具有相連接之光入射面與光出射面，該光入射面與點光源相對，該光出射面與導光板之入光面相對，該導光柱兩端分別自該入光面兩端突出形成突出導光板兩側邊外之突出部。

一種背光模組，其包括導光板、發光二極體光源與導光柱，導光板具有相連接之入光面與出光面，該發光二極體光源之厚度大於導光板之厚度，其中，該導光板之厚度指導光板於垂直於導光板出光面方向之厚度，該發光二極體光源之厚度指發光二極體光源於垂直於導光板出光面方向之厚度，該導光柱具有相連接之光入射面與光出射面，該光入射面與發光二極體光源相對，該光出射面與導光板之入光面相對，該導光柱兩端分別自該導光板入光面兩端突出形成突出導光板兩側邊外之突出部。

相較於先前技術，本技術方案之背光模組，其利用具有突出於導光板兩端之突出部之導光柱將點光源發出之光導入到導光板中，其可有效減少直接將點光源發出之光入射到導光板時出現之暗帶與亮點現象，特別適用於提高小尺寸薄型化背光模組之入光均勻度。

100、200、300、400、500、600‧‧‧背光模組

10、210、310、410、510‧‧‧導光板

20‧‧‧點光源

30、230、330、430、530、630‧‧‧導光柱

12、212、312、412、512‧‧‧入光面

14、514‧‧‧出光面

16、416、516‧‧‧底面

302‧‧‧光入射面

304、332、432、604‧‧‧光出射面

32‧‧‧光反射面

322、606‧‧‧第一反射面

324‧‧‧第二反射面

326‧‧‧第三反射面

306、418‧‧‧網點圖案

34‧‧‧突出部

204、334、434‧‧‧凹槽

414‧‧‧凸起

540‧‧‧第一反射片

550‧‧‧第二反射片

560‧‧‧光學修正膜

圖1係本技術方案第一實施例提供之背光模組之示意圖。

圖2係圖1中導光柱背離導光板之光反射面之網點圖案放大示意圖。

圖3係本技術方案第二實施例提供之背光模組之示意圖。

圖4係本技術方案第三實施例提供之背光模組之示意圖。

圖5係本技術方案第四實施例提供之背光模組之示意圖。

圖6係圖5中之導光板之底面之網點圖案及其網點圖案放大示意圖。

圖7係本技術方案第五實施例提供之背光模組之示意圖。

圖8係本技術方案第六實施例提供之背光模組之示意圖。

下面將結合附圖與複數實施例對本技術方案之背光模組作進一步詳細說明。

請參閱圖1及圖2，本技術方案第一實施例提供之背光模組100，包括導光板10、點光源20以及導光柱30。導光柱30可將點光源20發出之光導入至導光板10。

導光板10具有入光面12、出光面14以及底面16。入光面12與出光面14及底面16均相連接。出光面14與底面16分別位於導光板10相對兩側。

點光源20用於為導光板10提供光線。優選地，點光源20採用光學指向性較佳之發光二極體，其發出之光線較為集中，且出射後方向基本保持不變。

導光柱30靠近導光板10之入光面12設置。該導光柱30具有光入射面302、光出射面304以及光反射面32。該光入射面302與光出射面304相連接，且光入射面302與導光板10之出光面14垂直。光入射面302與點光源20相對以接收點光源20發出之光線。該光出射面304與導光板10之入光面12相對。導光柱30之光出射面304於垂直於該導光板10之出光面14方向之寬度大於該導光板10之入光面12於垂直於該導光板10之出光面14方向之寬度。

本實施例中，點光源20為一發光二極體，導光柱30為長方體。該發光二極體與導光柱30之光入射面302相對。與導光柱30之光入射面302垂直之光出射面304與導光板10之入光面12相對，以將光線導入至導光板10。該發光二極體光源之厚度大於導光板10之厚度，其中，該導光板10之厚度指導光板10於垂直於導光板10之出光面14方向之厚度，亦即導光板10之出光面14與底面16之距離。該發光二極體光源之厚度指發光二極體光源於垂直於導光板10之出光面14方向之厚度，亦即發光二極體光源與入光面12相對之發光端面於垂直於導光板10之出光面14方向之厚度。本實施例中，該發光二極體光源之厚度至少為該導光板10之厚度之兩倍。

該光反射面32包括第一反射面322、第二反射面324與第三反射面326。其中，第一反射面322與光出射面304相背，第二反射面324與光入射面302相背，第三反射面326為與光出射面304垂直連接之上下表面。該光反射面32可將點光源20自光入射面302入射之光線反射到光出射面304方向，以使該導光柱30能將點光源20發出之光線更多地導入到導光板10，提高點光源20利用效率。

其中，第一反射面322還可設置分散排佈之網點圖案306，使得導光柱30自光出射面304出射之光線能夠均勻分佈，從而可更好地改善導光板10前端靠近入光面12附近之暗帶與亮點現象，進而提高導光板10出光均勻性。

導光柱30沿點光源20入光方向之延伸長度大於導光板10在該方向上之寬度。即，導光柱30兩端分別自該導光板10之入光面12兩端突出形成突出導光板10兩側邊外之突出部34。由於發光二極體指向性較佳，從而導光柱30之光入射面302一端以及與該光入射面302背向之一端出光量比導光柱30中間區域之出光量大。而該導光柱30具有突出部34之設計可將光線更好地導回導光柱30中間區域，提高導光柱30之光出射面304在導光板10之入光面12相對區域上之出光均勻度，其出光均勻度可達75%以上。

請參閱圖3，本技術方案第二實施例提供之背光模組200與第一實施例提供之背光模組100大致相同，其不同之處在於，該背光模組200之導光板210之入光面212一側設計有遠離導光柱230方向之複數凹槽204。其中，該凹槽204之延伸方向平行於導光柱230之長度延伸方向。該凹槽204之橫截面形狀可設計成V型結構，亦可為U型結構。該V型截面結構或U型截面結構之複數凹槽204可改善入射至導光板210之光線之方向，將光線導回正向以使光線垂直入射到導光板210。

請參閱圖4，本技術方案第三實施例提供之背光模組300與第一實施例提供之背光模組100大致相同，其不同之處在於，該背光模組300之導光柱330之光出射面332一側設計有複數向遠離導光板310方向收縮之複數凹槽334。其中，該凹槽334之延伸方向平行於導光柱330之長度延伸方向。該凹槽334可設計成V型結構，亦可為U型結構。該導光柱330之複數凹槽334亦可將自導光柱330出射之光線之方向導回正向，使光線垂直於導光板310之入光面312之方向入射到導光板310。

請參閱圖5，本技術方案第四實施例提供之背光模組400與第一實施例提供之背光模組100大致相同，其不同之處在於，該背光模組400之導光柱430之光出射面432一側設計有複數凹槽434，導光板410之入光面412一側設計有與該複數凹槽434相耦合之複數凸起414。該凹槽434可設計成V型結構，亦可為U型結構。相應地，該凸起414亦可設計成V型結構或U型結構。該相互耦合之複數凹槽434與複數凸起414之結構亦可將光線導回正向，使光線垂直入射到導光板410中。

進一步地，請參閱圖6，該導光板410之底面416散佈有網點圖案418，該網點圖案418可提高導光板410之出光均勻性。

請參閱圖7，本技術方案第五實施例提供之背光模組500與第一實施例提供之背光模組100大致相同，其不同之處在於，該背光模組500進一步包括第一反射片540、第二反射片550及光學修正膜 560。該第一反射片540與導光板510之底面516相對設置，底面516之正投影在第一反射片540內。第一反射片540可將自導光板510底面516漏出之光線反射回導光板510，以提高光線利用效率。該第二反射片550設於與導光板510之出光面514靠近入光面512之一端相對，其僅覆蓋出光面514一部分，例如第二反射片550於垂直於入光面512方向延伸之長度約為2~5mm。該第二反射片550可將導光板510靠近導光柱530一端漏出之光線反射回導光板510，並可遮擋住出光面514靠近入光面512處光亮度較高之區域。該光學修正膜560設於與出光面514相對一側，光學修正膜560與第二反射片550相連接。該光學修正膜560可將自出光面514出射之光線導回正向，以提高背光模組500出射光之正向輝度。

請參閱圖8，本技術方案第六實施例提供之背光模組600與第一實施例提供之背光模組100大致相同，其不同之處在於，該導光柱630與其光出射面604背向之第一反射面606為一弧形面，該弧形面可較好地將光線反射至光出射面604。

當然，背光模組之導光柱兩端面相對之位置均可設置一點光源，從而該兩點光源可同時發射光線到導光柱，以進一步提高背光模組最終出射光之輝度。

相較於先前技術，本技術方案之背光模組中，其利用具有突出於導光板兩端之突出部之導光柱將點光源發出之光導入到導光板中，其可有效減少直接將點光源發出之光入射到導光板時出現之暗帶與亮點現象，特別適用於提高小尺寸薄型化之背光模組之入光均勻度。

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爰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。

300‧‧‧背光模組

310‧‧‧導光板

312‧‧‧入光面

330‧‧‧導光柱

332‧‧‧光出射面

334‧‧‧凹槽

Claims

一種背光模組，其包括導光板、導光柱與點光源，導光板具有相連接之入光面與出光面，該導光柱具有相連接之光入射面與光出射面，該光入射面與點光源相對，該光出射面與導光板之入光面相對，其中，該導光柱具有與其光入射面背向之第二反射面，該導光柱兩端分別自該入光面兩端突出形成突出導光板兩側邊外之突出部。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該導光柱具有與其光出射面背向之第一反射面。
如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中，該與光出射面背向之第一反射面設置分散排佈之網點圖案。
如申請專利範圍第3項所述之背光模組，其中，該第一反射面為弧形面。
如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中，該第一反射面為平面。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該導光柱之光出射面於垂直於該導光板出光面方向之寬度大於該導光板之入光面於垂直於該導光板出光面方向之寬度。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該導光柱於靠近導光板一側設計複數V形凹槽或U形凹槽，該導光板於靠近導光柱一側設計複數與該V形凹槽或U形凹槽相耦合之複數凸起，其中，該V形凹槽或U形凹槽之延伸方向平行於導光柱之長度延伸方向。
如申請專利範圍第1項所述之背光模組，進一步包括反射片，該反射片與導光板之出光面相對設置，且反射片覆蓋出光面靠近入光面部分之區域。
一種背光模組，其包括導光板與發光二極體光源，導光板具有相連接之入光面與出光面，其中，該發光二極體光源之厚度大於導光板之厚度，其中，該導光板之厚度指導光板在垂直於導光板之出光面方向之厚度，該發光二極體光源之厚度指發光二極體光源在垂直於導光板之出光面方向之厚度，該背光模組進一步包括導光柱，該導光柱具有相連接之光入射面與光出射面，該光入射面與發光二極體光源相對，該光出射面與導光板之入光面相對，該導光柱具有與其光入射面背向之第二反射面，該導光柱之兩端分別自該導光板之入光面兩端突出形成突出導光板兩側邊之外之突出部。
如申請專利範圍第9項所述之背光模組，其中，該發光二極體光源之厚度至少為該導光板之厚度之兩倍。