TW201350991A - 背光模組 - Google Patents

Abstract

一種背光模組，包含：複數發光元件、框架及複數導光棒；其中，框架包含本體部與反射部，本體部與反射部之間形成容置空間以設置複數發光元件，反射部連接於本體部，並朝向複數發光元件傾斜延伸；複數導光棒一端位於複數發光元件之側邊，並且，反射部面向複數導光棒。

Description

背光模組

本發明係有關一種背光模組，特別是一種顯示面板之背光模組。

一般的液晶顯示器主要是利用液晶面板(LCD panel)進行顯示，由於液晶面板屬於非自發光性的顯示面板，因此必須藉助背光模組供應亮度充足與分佈均勻的光源，才能使液晶面板正常顯示影像。一般直下式(direct type)背光模組是由基板上複數LED直接對著擴散板位置投射光源，並且，基板與擴散板之間形成可視發光區的混光空間，基板上各個LED設置的位置，必須是各LED所投射的範圍來符合均勻地分佈在擴散板的面積上，因此一般會將混光空間寬度加大，變寬，以使LED投射距離較長及最大範圍的光源作用，得到減少LED數量的作用下並可投射在擴散板上最廣範圍的效果，然而，也因此造成液晶顯示器的整體厚度變寬。

因此，為使液晶顯示器朝向更加薄型化，上述混光空間的寬度則必須相對的降低、縮短，一般以設置更多的LED數量，利用複數LED密集分佈並投射在擴散板最多的面積及範圍上來解決，但相對的造成液晶顯示器的成本提高，是以，如何解決此些問題為所屬技術領域的相關業者所刻不容緩的問題。

有鑑於此，本發明提出一種背光模組，包含：複數發光元件、框架及複數導光棒；其中，框架包含本體部與反射部，本體部與反射部之間形成容置空間以設置複數發光元件，反射部連接於本體部，並朝向複數發光元件傾斜延伸；複數導光棒一端位於複數發光元件之側邊，其中，反射部面 向複數導光棒。

本發明的實施例中，背光模組藉由框架的傾斜設計遮蔽暗帶部分，並以發光元件與導光棒的設置，替代冷陰極螢光燈管的發光效果。此外，本發明藉由導光棒之設置可降低混光空間的高度，有效減少背光模組之厚度而達到薄型化之目的，並且，本發明可有效減少數量的發光元件達到降低成本之目的。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。

請參閱第1圖、第2圖及第3圖，係本發明的第一實施例。第1圖為局部剖面示意圖，第2圖為局部外觀示意圖，第3圖為局部俯視示意圖。

如第1圖及第2圖所示，於本發明第一實施例中之背光模組1包含：複數光源模組3、框架5及複數導光棒7。

光源模組3主要可由基板31、支撐座32及發光元件33所組成，其中，發光元件33焊接於基板31上，基板31定位於支撐座32上，並且，支撐座32可選用具有高熱傳導係數的材質所製成的散熱鰭片結構，當使用者欲拆卸、更換發光元件33時，僅需解焊發光元件33或卸除發光元件33與基板31，支撐架32不更換，使得拆卸、更換發光元件33與基板31之作業更為簡便。在此，前述說明關於光源模組3之結構僅為舉例，本發明非以此為限，在一些實施例中，光源模組3可僅由基板31與發光元件33所組成， 抑或是僅具有發光元件33。

框架5主要可由本體部51與反射部52所組成，其中，本體部51為可由相連之第一板件511與第二板件512所組成，其中，第一板件511實質上垂直連接於第二板件512，其截面概呈L字體型，並且，在一些實施例中，第二板件512可提供反射光線之功用。此外，第二板件512於末端處設有呈凹槽狀之承載部513，用以設置光學組件9(例如擴散片或其他光學膜片)。反射部52之一端連接於本體部51，因此可於本體部51與反射部52之間形成容置空間53，用以設置複數光源模組3。在本實施例中，反射部52之一端連接於第二板件512末端之承載部513，另一端與第一板件511之設置方向同向地延伸，並且，反射部52與第一板件511之間的間距由反射部52連接承載部513處朝另一端逐漸減少，換言之，反射部52連接承載部513之一端與第一板件511之間的間距大於另一端與第一板件511之間的間距。前述說明關於框架5之結構僅為舉例，本發明非以此為限，在一些實施例中，框架5不設置承載部513，反射部52之一端直接連接於第二板件512。

導光棒7為長條狀之管件，並可由玻璃或塑膠等材質所製成。在此，反射部52設有缺口521(如第2圖所示)，因此，導光棒7之一端可經由缺口521穿過反射部52而位於發光元件33之側邊，使得導光棒7之入光面對位於發光元件33的投射方向上。

請再參閱第1圖與第3圖，本體部51之第二板件512靠近光學組件9之一端與反射部52之末端(反射部52未連接承載部513之一端)之間由於光輝度較低而形成暗帶區域X，由於框架5之反射部52為朝向第一板件 511傾斜延伸，因此，由使用者之視角觀之，暗帶區域X會被本體部51之第二板件512遮蔽，藉以消除暗帶區域X。

請參閱第4A圖，導光棒7係截面為矩形之長條管件，具有兩個相對之出光面71，並分別於各個出光面71上佈設微結構72，其中，一個出光面71面向光學組件9，另一個出光面71面向背蓋6或反射件62(如第1圖所示)。請參閱第4B圖，導光棒7亦可僅在面向光學組件9之一面作為出光面71而設置微結構72。在此，微結構72可為突凸狀的油墨或凹點結構，抑或是其他可破壞出光面71的平整度之結構。

在一些實施例中，請參閱第4C圖，導光棒7之截面為呈倒三角形狀，導光棒7在面向光學組件9之一面作為出光面71而設置微結構72。

在一些實施例中，請參閱第4D圖，導光棒7之截面為呈六角形，導光棒7在面向光學組件9之三個相連之平面作為出光面71而分別設置微結構72。

在一些實施例中，請參閱第4E圖，導光棒7之截面為呈圓形，導光棒7在面向光學組件9之上半部作為出光面71而設置微結構72。

前述關於導光棒7之結構說明僅為舉例，本發明非以此為限，導光棒7可為任意形狀之長條管件，並且，依據實際設計需求，導光棒7可於其外表面上的任何部分設置微結構72。

請再參閱第1圖及第2圖，本發明之背光模組1更包含背蓋6，背蓋6位在於背光模組1的底部，背蓋6的一端嵌於容置空間53內，並於其彎角處設置複數光源模組3。在一些實施例中，導光棒7上可設置有支撐件61，用以支撐導光棒7而使導光棒7與背蓋6之間具有間距L2，並且，間距L2 較佳地為小於2mm。此外，背蓋6可設有反射件62，用以反射光線。當背蓋6設有反射件62時，前述間距L2為導光棒7與反射件62之間的距離。此外，導光棒7與光學組件9之間的距離為間距L1，在本實施例中，導光棒7與光學組件9之間的間距大於導光棒7與背蓋6(或反射件62)之間的間距，換言之，間距L1較佳地為大於間距L2。前述關於支撐件61之說明僅為舉例，本發明非以此為限，在一些實施例中，導光棒7可貼附於背蓋6之表面。

請參第5圖，最靠近反射部52之微結構72與導光棒7穿過反射部52之位置處之間的距離g大於或等於1mm，換言之，最靠近反射部52之微結構72距離反射部52至少為1mm；藉此，消除開孔處亮點與減少非可視發光區之光耗。

由於導光棒7之微結構72會破壞全反射，因此於微結構72處或微結構72之周圍平面區會出光，因而於出光處形成開口73。而開口率係指為導光棒7單位面積內立體微結構投影於導光棒7平面之比例，開口率越高，越容易出光。開口率的大小隨著微結構72與發光元件33之間的距離而改變，其中，微結構72與發光元件33之間的距離愈近，其開口率愈大，反之，距離愈遠者，開口率愈小；換言之，複數微結構72之開口率與複數微結構72、複數光源模組3之間的距離呈正比。在一些實施例中，如第6圖所示，導光棒7之二端分別耦合設置發光元件33，導光棒7中央處之開口率大，二端之開口率小。

請參閱第5圖及第7圖，發光元件33朝導光棒7投射光線，經由導光棒7之導引，由其出光面71上之開口73射出，其光線的出光峰值方向與 出光面71之間會形成夾角θ 1，傾斜的反射部52面向第一板件511之一面與導光棒7之間為夾角θ 2，其中，夾角θ 1大於夾角θ 2，並且，夾角θ 2較佳地為大於90°。

請參閱第1圖、第2圖與第8圖，本發明之背光模組1更包含夾持件8，用以夾持光源模組3與導光棒7，在本實施例中，夾持件8之一部分位於容置空間53內，另一部分穿過缺口521，惟夾持件8穿過缺口521之結構僅為舉例，本發明非以此為限，其可依據光源模組3之位置而改變，不一定會穿過缺口521。在此，導光棒7與光源模組3之間的距離d為小於或等於2 mm，因此，夾持件8之長度D較佳地為大於2 mm。在一些實施例中，夾持件8可選用彈性材質所製成，並於其內表面設置反光層81，以反射發光元件33所投射之光線。

請參閱第9圖，為本發明之第二實施例，為光學組件與導光棒之局部示意圖。在本實施例中，光學組件9包含擴散板91，並且，擴散板91之一面為面向導光棒7，相對之另一面則設有微結構911，以提供分光效果。在一些實施例中，擴散板91於面向導光棒7之一面上亦可設置微結構。在此，微結構911為咬花結構，導光棒7可平行於擴散板91之長邊方向，亦可平行於擴散板91之短邊方向(圖未示)。

在一些實施例中，微結構911可為一維結構，例如突凸狀的平面稜鏡或曲面稜鏡，抑或是半圓、半橢圓、非球面半圓、非球面橢圓之結構，導光棒7可平行於微結構911的設置方向。

本發明的實施例中，背光模組藉由框架的傾斜設計遮蔽暗帶部分，並以發光元件與導光棒的設置，替代冷陰極螢光燈管的發光效果。此外，本 發明藉由導光棒之設置可降低混光空間的高度，有效減少背光模組之厚度而達到薄型化之目的，並且，本發明可有效減少數量的發光元件達到降低成本之目的。

雖然本發明的技術內容已經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所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，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。

1‧‧‧背光模組

3‧‧‧光源模組

31‧‧‧基板

32‧‧‧支撐座

33‧‧‧發光元件

5‧‧‧框架

51‧‧‧本體部

511‧‧‧第一板件

512‧‧‧第二板件

513‧‧‧承載部

52‧‧‧反射部

521‧‧‧缺口

53‧‧‧容置空間

6‧‧‧背蓋

61‧‧‧支撐件

62‧‧‧反射件

7‧‧‧導光棒

71‧‧‧出光面

72‧‧‧微結構

73‧‧‧開口

8‧‧‧夾持件

81‧‧‧反光層

9‧‧‧光學組件

91‧‧‧擴散板

911‧‧‧微結構

L1/L2‧‧‧間距

D‧‧‧長度

d/g‧‧‧距離

θ 1/θ 2‧‧‧夾角

X‧‧‧暗帶區域

第1圖為本發明之第一實施例之局部剖面示意圖。

第2圖為本發明之第一實施例之局部外觀示意圖。

第3圖為本發明之第一實施例之局部俯視示意圖。

第4A圖為本發明之導光棒之截面示意圖(一)。

第4B圖為本發明之導光棒之截面示意圖(二)。

第4C圖為本發明之導光棒之截面示意圖(三)。

第4D圖為本發明之導光棒之截面示意圖(四)。

第4E圖為本發明之導光棒之截面示意圖(五)。

第5圖為本發明之發光狀態之局部剖面示意圖。

第6圖為本發明之整體側視示意圖。

第7圖為本發明之出光峰值數據圖。

第8圖為本發明之光源模組與導光棒之局部示意圖。

第9圖為本發明之第二實施例之光學組件與導光棒之局部示意圖。

1‧‧‧背光模組

3‧‧‧光源模組

31‧‧‧基板

32‧‧‧支撐座

33‧‧‧發光元件

5‧‧‧框架

51‧‧‧本體部

511‧‧‧第一板件

512‧‧‧第二板件

513‧‧‧承載部

52‧‧‧反射部

521‧‧‧缺口

53‧‧‧容置空間

6‧‧‧背蓋

61‧‧‧支撐件

62‧‧‧反射件

7‧‧‧導光棒

71‧‧‧出光面

72‧‧‧微結構

73‧‧‧開口

8‧‧‧夾持件

81‧‧‧反光層

9‧‧‧光學組件

91‧‧‧擴散板

L1/L2‧‧‧間距

Claims (18)

1. 一種背光模組，包含：複數發光元件；一框架，包含一本體部與一反射部，該本體部與該反射部之間形成一容置空間以設置該些發光元件，該反射部連接於該本體部，並朝向該些發光元件傾斜延伸；及複數導光棒，一端位於該些發光元件之側邊，其中，該反射部面向該些導光棒。
2. 如請求項1所述之背光模組，其中該本體部包含一承載部，用以設置一光學組件。
3. 如請求項2所述之背光模組，更包含一背蓋，一端嵌於該容置空間內。
4. 如請求項3所述之背光模組，其中該背蓋包含複數支撐件，支撐該些導光棒。
5. 如請求項3所述之背光模組，其中該些導光棒與該背蓋之間的間距小於2mm。
6. 如請求項5所述之背光模組，其中該些導光棒貼附於該背蓋上。
7. 如請求項5所述之背光模組，其中該些導光棒與該光學組件之間的間距大於該些導光棒與該背蓋之間的間距。
8. 如請求項所述3之背光模組，其中該背蓋包含一反射件，反射該些發光元件所投射之光線。
9. 如請求項2所述之背光模組，其中該光學組件包含複數微結構，該些導光棒平行該些微結構之設置方向。
10. 如請求項1所述之背光模組，其中該些導光棒與該些發光元件之間的距離小於等於2 mm。
11. 如請求項10所述之背光模組，更包含一夾持件，夾持該導光棒。
12. 如請求項11所述之背光模組，其中該夾持件包含一反光層，反射該些發光元件所投射之光線。
13. 如請求項11所述之背光模組，其中該夾持件之長度大於2 mm。
14. 如請求項1所述之背光模組，其中每一該導光棒包含至少一出光面及複數微結構，該些微結構位於該出光面。
15. 如請求項14所述之背光模組，其中該些微結構與該導光棒穿過該反射部之位置之間的距離大於等於1mm。
16. 如請求項14所述之背光模組，其中該些微結構之開口率與該些微結構、該些發光元件之間的距離呈正比。
17. 如請求項14所述之背光模組，其中該些發光元件所投射之光線經由該些微結構的出光峰值方向與該出光面之夾角大於該反射部與該導光棒之夾角。
18. 如請求項17所述之背光模組，其中該反射部與該導光棒之夾角大於90°。