TWI544242B - 光源模組與導光板 - Google Patents

Description

光源模組與導光板

本發明是有關於一種光源模組與導光板，且特別是有關於一種具有著色反射層的光源模組與導光板。

隨著光電技術的演進，在習知技術中配置於導光板的側面之冷陰極螢光燈管(cold cathode fluorescent lamp,CCFL)已被發光二極體(light-emitting diode,LED)所取代。由於發光二極體具有使用壽命長、低功率消耗、反應速度快等優點，因此採用發光二極體為光源的光源模組的性能與使用壽命亦得以提升。

現行採用發光二極體的側入光式光源模組，多採取單側長邊或短邊入光，且發光二極體為一直線排列。而發光二極體的發光機制通常是採用藍色晶片激發黃色螢光粉當作白色光源。如此，當發光二極體的光束進入導光板時，依照瑞利(Rayleigh)散射原理，波長較短的藍光比波長較長的紅光更易散射，所以光束在導光板中傳遞時，波長較短的藍光較不易傳遞至遠離發光二極體的位置，而導致畫面的黃化現象。因此，如何使採用發光二極體 的側入光式光源模組具有良好的顏色均勻度，實為目前需改善的問題。

台灣專利第I335477號揭露一種包括一光源、一導光板及 一外框的背光模組。導光板包括一出光面、一與出光面垂直相連的入光面和複數側面。複數側面上設有著色反射結構，著色反射結構係將著色反射材料配置於這些側面與外框之間。中國實用新型專利第202443145號揭露一種側入式導光板，包括入光面、兩個與入光面垂直的側面以及與入光面平行的末端面，其中側面貼附有第一側反膠帶，且第一側反膠帶的顏色自鄰近入光面的一端至遠離入光面的一端由白色逐漸過渡為藍紫色。台灣專利公開第201425981號揭露一種導光板噴塗方法，其揭露多片導光板可以同時夾持並於側面上噴塗油墨，且可實際需求可進一步使油墨中包含特定顏料。

本發明提供一種導光板，能改善畫面的黃化現象。

本發明提供一種使用上述導光板的光源模組，能改善畫面的黃化現象。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種導光板。導光板具有一入光面、一出光面、 一相對於出光面的底面以及一第一側表面。入光面連接出光面與底面，第一側表面連接底面與出光面並相對於入光面。導光板更包括至少一著色反射層。著色反射層覆蓋第一側表面。著色反射層具有一第一著色塗料以及一第二著色塗料，且第一著色塗料與第二著色塗料的比例落在0.2%至0.4%的範圍內。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明 的一實施例提出一種光源模組。光源模組包括一導光板以及至少一發光元件。導光板具有一入光面、一出光面、一相對於出光面的底面以及一第一側表面。入光面連接出光面與底面，第一側表面連接底面與出光面並相對於入光面。導光板更包括至少一著色反射層。著色反射層覆蓋第一側表面。著色反射層具有一第一著色塗料以及一第二著色塗料，且第一著色塗料與第二著色塗料的比例落在0.2%至0.4%的範圍內。發光元件位於入光面旁。

在本發明的一實施例中，上述的導光板還具有一第二側 表面，第二側表面連接底面與出光面，且著色反射層覆蓋於第二側表面上。

在本發明的一實施例中，位於上述的第一側表面的著色反射層的第一著色塗料與第二著色塗料的比例與位於第二側表面的著色反射層的第一著色塗料與第二著色塗料的比例相同。

在本發明的一實施例中，位於上述的第一側表面的著色反射層的第一著色塗料與第二著色塗料的比例與位於第二側表面的著色反射層的第一著色塗料與第二著色塗料的比例不同。

在本發明的一實施例中，上述的導光板還具有一第三側表面，第三側表面連接底面與出光面並相對於第二側表面。

在本發明的一實施例中，上述的著色反射層覆蓋第三側表面。

在本發明的一實施例中，上述的著色反射層是以印刷或塗佈的方式形成於導光板上。

在本發明的一實施例中，上述的第一著色塗料的顏色為藍色，且第二著色塗料的顏色為白色。

在本發明的一實施例中，上述的至少一發光元件包括一藍光發光二極體晶片以及一黃色螢光體。藍光發光二極體晶片用以提供一藍光。黃色螢光體用以將藍光發光二極體晶片提供的一部分的藍光轉換為一黃光，且黃光與藍光發光二極體晶片提供的另一部分的藍光混合為白光。

在本發明的一實施例中，上述的光源模組，更包括一反射單元、至少一光學膜片以及一背板。反射單元位於底面上。至少一光學膜片位於出光面上。反射單元位於導光板與背板之間。

基於上述，本發明的實施例可達到下列優點或功效的至少其中之一。本發明的實施例的光源模組藉由在導光板的至少一側表面上塗佈著色反射層，當光束被著色反射層反射時，光線中藍光的強度比例將會被加強。如此一來，經由著色反射層反射而離開導光板的光束亦可較為偏向藍色，而可改善遠離發光二極體的畫面位置的黃化現象，進而使光源模組的白光具有良好的顏色 均勻度。並且，藉由調整著色反射層的第一著色塗料與第二著色塗料的比例，光源模組將能兼顧良好的顏色均勻度與輝度。

為讓本發明的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。

60‧‧‧光束

100‧‧‧光源模組

110‧‧‧導光板

111‧‧‧入光面

112‧‧‧第一側表面

113‧‧‧第二側表面

114‧‧‧第三側表面

115‧‧‧底面

116‧‧‧出光面

120‧‧‧發光元件

121‧‧‧藍光發光二極體晶片

122‧‧‧黃色螢光體

130‧‧‧反射單元

140‧‧‧光學膜片

150‧‧‧背板

160‧‧‧著色反射層

圖1A是本發明一實施例的一種光源模組的架構示意圖。

圖1B是圖1A的著色反射層分佈位置的示意圖。

圖1C是形成圖1A的著色反射層的製程示意圖。

圖2A是束於圖1A的光源模組中行進時的示意圖。

圖2B是光束於圖1A的光源模組中行進時的局部示意圖。

圖3是圖1A的光源模組的CIE色度圖。

有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1A是本發明一實施例的一種光源模組的架構示意圖。圖1B是圖1A的著色反射層分佈位置的示意圖。請參照圖1A， 光源模組100包括一導光板110、至少一發光元件120、一反射單元130、至少一光學膜片140(圖1A繪示出三片光學膜片140為例)以及一背板150。舉例而言，在本實施例中，發光元件120包括一藍光發光二極體晶片121以及一黃色螢光體122。詳細而言，藍光發光二極體晶片121用以提供一藍光。黃色螢光體122用以將藍光發光二極體晶片121提供的一部分的藍光轉換為一黃光，且黃光與藍光發光二極體晶片121提供的另一部分的藍光混合為白光，而可用以提供一光束60，但本發明亦不以此為限。

具體而言，如圖1A及圖1B所示，在本實施例中，導光 板110具有一入光面111、一出光面116、一相對於出光面116的底面115、一第一側表面112、一第二側表面113以及一第三側表面114。詳細而言，如圖1A所示，在本實施例中，入光面111連接出光面116與底面115，第一側表面112連接底面115與出光面116，並相對於入光面111。另一方面，如圖1A及圖1B所示，第二側表面113連接底面115與出光面116，而第三側表面114連接底面115與出光面116並相對於第二側表面113。此外，如圖1A所示，在本實施例中，發光元件120位於入光面111旁，且圖1B繪示多個藍光發光二極體晶片121與多個黃色螢光體122為一直線排列於入光面111旁，反射單元130位於底面115上，而光學膜片140位於出光面116上，且反射單元130位於導光板110與背板150之間。

進一步而言，如圖1A及圖1B所示，導光板110更包括 至少一著色反射層160。並且，如圖1B所示，著色反射層160覆蓋第一側表面112。更詳細而言，在本實施例中著色反射層160具有一第一著色塗料以及一第二著色塗料。在本實施例中，第一著色塗料的顏色為藍色，且第二著色塗料的顏色為白色。並且，第一著色塗料與第二著色塗料的比例落在0.2%至0.4%的範圍內。在此，比例指的是重量百分比濃度。此外，在本實施例中，導光板110例如是矩形導光板，然而本發明並不以此為限，導光板110也可以是其他形狀如圓形、橢圓形、多邊形或其他不規則形狀。

圖1C是形成圖1A的著色反射層的製程示意圖。舉例而 言，在本實施例中，著色反射層160可採用印刷或塗佈的方式形成於導光板110上，因此著色反射層160的材質例如可為油墨或其他適當的的材質。更詳細而言，為方便製程所需，如圖1C所示，在本實施例中，可先將多片導光板110相互疊合，並使各側表面相互對齊後，再予以夾持。並且，利用噴頭(未繪示)於第一側表面112上噴塗第一著色塗料與第二著色塗料所混合而成的油墨，而可形成著色反射層160。如此一來，將可降低由於人力貼附著色反射層160的工時及製程難度。

圖2A是光束於圖1A的光源模組100中行進時的示意 圖。如圖2A所示，當發光元件120發光時，光束60可由入光面111進入導光板110，並在導光板110內部以全反射行進。並且，在導光板110的底面115上或出光面116上亦可具有散射微結構(未繪示)以破壞光束60的全反射現象，使光束60經由出光面 116離開導光板110。另一方面，光源模組100亦可藉由位於導光板110下方的反射單元130將光束60再反射回導光板110，進而使光束60經由出光面116離開導光板110。並且，設置在第一側表面112上的著色反射層160可加強在導光板110中以全反射行進而被傳遞至第一側表面112上的光束60的藍光的強度比例。如此一來，經由著色反射層160反射而離開導光板110的光束60可較為偏向藍色，以改善遠離發光元件120的畫面位置的黃化現象，進而使光源模組100的白光具有良好的顏色均勻度。

圖2B是光束於圖1A的光源模組100中行進時的局部示 意圖。請再次參照圖1B，在本實施例中，著色反射層160亦可選擇性地覆蓋於第二側表面113、第三側表面114或是同時覆蓋於第二側表面113及第三側表面114上。如此一來，如圖2B所示，設置在第二側表面113或第三側表面114上的著色反射層160可加強在導光板110中以全反射行進而被傳遞至第二側表面113或第三側表面114上的光束60的藍光的強度比例。如此一來，經由著色反射層160反射而離開導光板110的光束60亦可較為偏向藍色，而可改善遠離發光元件120的畫面位置的黃化現象，進而使光源模組100的白光具有良好的顏色均勻度。

圖3是圖1A的光源模組100的CIE色度圖。更詳細而言， 在本實施例中，光源模組100的色度可由CIE色度圖中的色度座標值來表示，其中水平軸x以及垂直軸y分別為CIE1931 XYZ色彩空間的色度值，可藉由CIE 1931 XYZ顏色匹配函數來求得。進 一步而言，如圖3所示，當導光板110尚未塗佈著色反射層160時，從入光面111越往第一側表面112的色度值會漸往紅色偏移，而導致黃化現象。而當導光板110塗佈著色反射層160，且著色反射層160的第一著色塗料與第二著色塗料的比例越高時，從入光面111越往第一側表面112的色度值會越往藍色偏移。另一方面，著色反射層160雖是用以加強傳遞至第一側表面112上的藍光比例，但與此同時，亦會同時造成輝度的損耗。

舉例而言，以現行的八吋光源模組100進行實際測試的 結果是：當著色反射層160的第一著色塗料與第二著色塗料的比例約為0.2%時，輝度約會損失2.7%；當比例約為0.4%時，輝度約會損失7.1%；當比例約為0.6%時，輝度約會損失19.5%。因此，在本實施例中，當著色反射層160的第一著色塗料與第二著色塗料的比例落在0.2%至0.4%的範圍內，可兼顧良好的顏色均勻度與輝度。然而本發明亦不以此為限，所屬技術領域中具有通常知識者亦可依實際需求決定著色反射層160的第一著色塗料與第二著色塗料的比例以兼顧良好的顏色均勻度與輝度。

此外，在本實施例中，位於第一側表面112的著色反射 層160的第一著色塗料與第二著色塗料的比例與位於第二側表面113或第三側表面114的著色反射層160的第一著色塗料與第二著色塗料的比例可相同或彼此不同，進而亦可使光源模組100兼顧良好的顏色均勻度與輝度。本發明所屬技術領域中具有通常知識者亦可依實際需求決定位於不同側表面112、113、114的著色反 射層160的第一著色塗料與第二著色塗料的比例，在此就不予贅述。

此外，請再次參照圖1，當光束60離開導光板110而傳 遞至光學膜片140處時，光源模組100將可透過光學膜片140使光束分佈均勻化，並修正出光方向，以提升光源模組100的正向輝度。在本實施例中，光學膜片140可包括擴散膜、增亮膜、稜鏡片或是其他光學膜片140的至少其中之一，但本發明不以此為限。如此一來，光源模組100將可提供一均勻的面光源。

綜上所述，本發明的實施例可達到下列優點或功效的至 少其中之一。本發明的實施例的光源模組藉由在導光板的至少一側表面上塗佈著色反射層，當光束被著色反射層反射時，光束中藍光的強度比例將會被加強。如此一來，經由著色反射層反射而離開導光板的光束亦可較為偏向藍色，而可改善遠離發光二極體的畫面位置的黃化現象，進而使光源模組的白光具有良好的顏色均勻度。並且，藉由調整著色反射層的第一著色塗料與第二著色塗料的比例，光源模組將能兼顧良好的顏色均勻度與輝度。

惟以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作的簡單等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露的全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明的權利範 圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

60‧‧‧光束

100‧‧‧光源模組

110‧‧‧導光板

111‧‧‧入光面

112‧‧‧第一側表面

113‧‧‧第二側表面

115‧‧‧底面

116‧‧‧出光面

120‧‧‧發光元件

121‧‧‧藍光發光二極體晶片

122‧‧‧黃色螢光體

130‧‧‧反射單元

140‧‧‧光學膜片

150‧‧‧背板

160‧‧‧著色反射層

Claims (16)

1. 一種光源模組，包括：一導光板，具有一入光面、一出光面、一相對於出光面的底面以及一第一側表面，其中該入光面連接該出光面與該底面，該第一側表面連接該底面與該出光面並相對於該入光面，且該導光板更包括：至少一著色反射層，覆蓋該第一側表面，其中該著色反射層具有一第一著色塗料以及一第二著色塗料，且該第一著色塗料與該第二著色塗料的比例落在0.2%至0.4%的範圍內，該第一著色塗料的顏色為藍色，且該第二著色塗料的顏色為白色；以及至少一發光元件，位於該入光面旁。
2. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中該導光板還具有一第二側表面，該第二側表面連接該底面與該出光面，且該至少一著色反射層覆蓋於該第二側表面上。
3. 如申請專利範圍第2項所述的光源模組，其中位於該第一側表面的該著色反射層的該第一著色塗料與該第二著色塗料的比例與位於該第二側表面的該著色反射層的該第一著色塗料與該第二著色塗料的比例相同。
4. 如申請專利範圍第2項所述的光源模組，其中位於該第一側表面的該著色反射層的該第一著色塗料與該第二著色塗料的比例與位於該第二側表面的該著色反射層的該第一著色塗料與該第 二著色塗料的比例不同。
5. 如申請專利範圍第2項所述的光源模組，其中該導光板還具有一第三側表面，該第三側表面連接該底面與該出光面並相對於該第二側表面。
6. 如申請專利範圍第5項所述的光源模組，其中該至少一著色反射層覆蓋該第三側表面。
7. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中該著色反射層是以印刷或塗佈的方式形成於該導光板上。
8. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中該至少一發光元件包括：一藍光發光二極體晶片，用以提供一藍光；以及一黃色螢光體，用以將該藍光發光二極體晶片提供的一部分的該藍光轉換為一黃光，且該黃光與該藍光發光二極體晶片提供的另一部分的該藍光混合為白光。
9. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，更包括：一反射單元，位於該底面上；至少一光學膜片，位於該出光面上；以及一背板，其中該反射單元位於該導光板與該背板之間。
10. 一種導光板，具有一入光面、一出光面、一相對於出光面的底面以及一第一側表面，其中該入光面連接該出光面與該底面，該第一側表面連接該底面與該出光面並相對於該入光面，且該導光板包括： 至少一著色反射層，覆蓋該第一側表面，其中該著色反射層具有一第一著色塗料以及一第二著色塗料，且該第一著色塗料與該第二著色塗料的比例落在0.2%至0.4%的範圍內，該第一著色塗料的顏色為藍色，且該第二著色塗料的顏色為白色。
11. 如申請專利範圍第10項所述的導光板，其中該導光板還具有一第二側表面，該第二側表面連接該底面與該出光面，且該至少一著色反射層覆蓋該第二側表面。
12. 如申請專利範圍第11項所述的導光板，其中位於該第一側表面的該著色反射層的該第一著色塗料與該第二著色塗料的比例與位於該第二側表面的該著色反射層的該第一著色塗料與該第二著色塗料的比例相同。
13. 如申請專利範圍第11項所述的導光板，其中位於該第一側表面的該著色反射層的該第一著色塗料與該第二著色塗料的比例與位於該第二側表面的該著色反射層的該第一著色塗料與該第二著色塗料的比例不同。
14. 如申請專利範圍第11項所述的導光板，其中該導光板還具有一第三側表面，該第三側表面連接該底面與該出光面並相對於該第二側表面。
15. 如申請專利範圍第14項所述的導光板，其中該至少一著色反射層覆蓋該第三側表面。
16. 如申請專利範圍第11項所述的導光板，其中該著色反射層是以印刷或塗佈的方式形成於該導光板上。