TWI545296B - 背光模組 - Google Patents

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Description

背光模組
本發明涉及一種背光模組，尤其涉及一種能減少光源的數量的背光模組。
發光二極體(Light Emitting Diode，LED)是一種可將電流轉換成特定波長範圍的光電半導體元件。發光二極體以其亮度高、工作電壓低、功耗小、易與積體電路匹配、驅動簡單、壽命長等優點，從而可作為光源而廣泛應用於照明領域。
發光二極體可應用在背光模組中，作為背光模組的光源。一般地，將多個發光二極體排列成陣列形狀，然後在該多個發光二極體之上設置一個擴散板以調整其光分佈情況。然而，上述結構需要應用較多的發光二極體元件，從而增加其成本。
有鑒於此，有必要提供一種能減少光源的數量的背光模組。
一種背光模組，包括光源以及導光板。光源設置於導光板的側面。導光板上設置有多個半穿透半反射膜。所述半穿透半反射膜沿光源的出光方向間隔排列。每個半穿透半反射膜之上形成有一個光散射元件。光源所發出的光線入射至半穿透半反射膜時，一部分光線穿過所述半穿透半反射膜而繼續沿原方向運動，另一部分光線被半穿透半反射膜所反射而經過光散射元件出射到外界環境 。
在上述背光模組之中，通過設置多個沿光源的出光方向間隔排列的半穿透半反射膜，當光源所發出的光線入射至半穿透半反射膜時，一部分光線穿過所述半穿透半反射膜而繼續沿原方向運動，另一部分光線被半穿透半反射膜所反射而經過光散射元件出射到外界環境。此時，在背光模組的同一行中，僅需一個光源就能實現一整行的發光效果，從而減少光源的使用數量。
10、20‧‧‧背光模組
11、21‧‧‧光源
111‧‧‧第一鐳射光源
112‧‧‧第二鐳射光源
113‧‧‧第三鐳射光源
114‧‧‧合光棱鏡
12、22‧‧‧導光板
121‧‧‧框架
1211‧‧‧底板
1212‧‧‧蓋板
1213‧‧‧側板
1214‧‧‧入光孔
1215‧‧‧出光孔
122、1221、1222、1223、1224、223‧‧‧半穿透半反射膜
123、224‧‧‧光散射元件
1231‧‧‧入光面
1232‧‧‧出光面
1233‧‧‧散射粒子
124、225‧‧‧光擴散板
221‧‧‧第一夾持塊
2211‧‧‧第一側面
222‧‧‧第二夾持塊
2221‧‧‧第二側面
圖1係本發明第一實施例所提供的背光模組的結構示意圖。
圖2係圖1中的光源的結構示意圖。
圖3係本發明第二實施例所提供的背光模組的結構示意圖。
圖4係圖3中的導光板的結構示意圖。
以下參照圖示，對本發明進行進一步的說明。
請參見圖1，本發明第一實施例提供的背光模組10包括光源11以及導光板12。
所述光源11設置於導光板12的側面，光源11所發出的光線從導光板12的側面入射，然後從導光板12的上表面出射。在本實施例中，所述光源11為鐳射光源。根據需要，所述光源11包括第一鐳射光源111、第二鐳射光源112、第三鐳射光源113以及一個合光棱鏡114。請參見圖2，第一鐳射光源111發出紅色鐳射，第二鐳射光源112發出綠色鐳射，第三鐳射光源113發出藍色鐳射。第一鐳射光源111，第二鐳射光源112與第三鐳射光源113所發出的光線 在經過合光棱鏡114混合後形成白光，並且沿同一方向出射。
所述導光板12包括一個框架121，設置於框架121之內的多個半穿透半反射膜122以及設置於框架121之上的光散射元件123。
所述框架121具有底板1211、蓋板1212以及連接在底板1211與蓋板1212之間的側板1213。所述多個半穿透半反射膜122固定在底板1211以及蓋板1212之間。側板1213的對應光源的位置形成有一個入光孔1214，光源11所發出的光線從側板1213的入光孔1214的位置入射。蓋板1212之上開設有多個出光孔1215，每個出光孔1215對應一個半穿透半反射膜122的位置。光源11所發出的光線在經過半穿透半反射膜122反射後，由出光孔1215出射至光散射元件123。
所述多個半穿透半反射膜122沿光源11的出光方向間隔排列。所述光源11所發出的光線在入射至半穿透半反射膜122時，一部分光線穿過所述半穿透半反射膜122而繼續沿原方向運動。另一部分光線被半穿透半反射膜122所反射而入射至光散射元件123之中。根據需要，所述多個半穿透半反射膜122可以鋁、銀等具有高反射率的金屬薄膜製成。所述多個半穿透半反射膜122之間平行排列且與光源11所發出的光線的夾角為45度。在本實施例中，所述半穿透半反射膜122的數量為4個，分別用1221、1222、1223以及1224表示。其中，半穿透半反射膜1221、1222、1223以及1224沿遠離光源11的方向上依次排列。半穿透半反射膜1221距離光源11最近。半穿透半反射膜1224距離光源11最遠。根據需要，半穿透半反射膜1221的反射率為1/4，透射率為3/4；半穿透半反射膜1222的反射率為1/3，透射率為2/3；半穿透半反射膜1223的反射 率為1/2，透射率為1/2；半穿透半反射膜1224的反射率為1，透射率為0。此時，從每個半穿透半反射膜122所反射的光線的總能量相同。事實上，若半穿透半反射膜122的總數量為N個，其中N為自然數，則從距離光源11最近的半穿透半反射膜122開始數起的第i個半穿透半反射膜122的反射率Ri以及穿透率Ti符合以下公式：Ri=1/(N-i+1)；Ti=(N-i)/(N-i+1)
其中i為自然數且i小於等於N。
所述光散射元件123設置於半穿透半反射膜122之上。在本實施例中，所述光散射元件123設置於蓋板1212的出光孔1215中，以接受從半穿透半反射膜122所反射的光線。所述光散射元件123具有入光面1231以及一個出光面1232。被半穿透半反射膜122所反射的光線從光散射元件123的入光面1231入射，從光散射元件123的出光面1232出射。所述光散射元件123用於使被半穿透半反射膜122所反射的光線在經過光散射元件123散射後形成一個出光角度較大的光場分佈。根據需要，光散射元件123的入光面1231與出光面1232之間填充有大量的散射粒子1233用以散射光線。根據需要，所述光散射元件123的出光面1232亦可以磨砂而形成一個粗糙表面，從而進一步地對光線進行散射。
根據需要，在光散射元件123上還可以進一步設置一個光擴散板124，所述光擴散板124可以進一步地使光線擴散並且分佈均勻。
在上述背光模組10之中，通過設置多個沿光源11的出光方向間隔排列的半穿透半反射膜122，當光源11所發出的光線入射至半穿 透半反射膜122時，一部分光線穿過所述半穿透半反射膜122而繼續沿原方向運動，另一部分光線被半穿透半反射膜122所反射而經過光散射元件123出射到外界環境。即，僅需一個光源11就能實現一整行的發光效果，從而減少光源11的使用數量，降低了成本。
根據需要，所述背光模組並不限於上述實施方式。請參見圖3，本發明第一實施例提供的背光模組20包括光源21以及導光板22。
所述光源21設置於導光板22的側面，光源21所發出的光線從導光板22的側面入射，然後從導光板22的上表面出射。所述光源21的結構與第一實施例的相同。
請一併參見圖4，所述導光板22包括第一夾持塊221、第二夾持塊222，夾設在第一夾持塊221與第二夾持塊222之間的多個半穿透半反射膜223，以及設置於半穿透半反射膜223之上的光散射元件224。所述第一夾持塊221與第二夾持塊222由透光材料製成。所述第一夾持塊221具有第一側面2211，所述第二夾持塊222具有與第一側面2211相對的第二側面2221，所述多個半穿透半反射膜223分別夾設在多個不同的第一夾持塊221的第一側面2211與第二夾持塊222的第二側面2221之間。所述多個半穿透半反射膜223的結構以及排布方式與第一實施例的相一致。所述光源21發出的光線在入射到第一夾持塊221與第二夾持塊222之間的半穿透半反射膜223時，一部分光線穿過所述半穿透半反射膜223而繼續沿原方向運動，另一部分光線被半穿透半反射膜223所反射而經過光散射元件224出射到外界環境。
根據需要，所述光散射元件224之上還可以進一步設置一個光擴 散板225以進一步使光線散射並且均勻化。根據需要，所述光散射元件224與光擴散板225的結構與形狀可以分別與第一實施例的光散射元件123與光擴散板124相同。
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援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。
10‧‧‧背光模組
11‧‧‧光源
12‧‧‧導光板
121‧‧‧框架
1211‧‧‧底板
1212‧‧‧蓋板
1213‧‧‧側板
1214‧‧‧入光孔
1215‧‧‧出光孔
122、1221、1222、1223、1224‧‧‧半穿透半反射膜
123‧‧‧光散射元件
1231‧‧‧入光面
1232‧‧‧出光面
1233‧‧‧散射粒子
124‧‧‧光擴散板

Claims (9)

  1. 一種背光模組，包括光源以及導光板，光源設置於導光板的側面，其中，導光板上設置有多個半穿透半反射膜，所述半穿透半反射膜沿光源的出光方向間隔排列，所述導光板包括一個框架，所述框架具有底板、蓋板以及連接在底板與蓋板之間的側板，所述多個半穿透半反射膜固定在底板與蓋板之間，側板的對應光源的位置形成有一個入光孔，在蓋板開設有多個出光孔，所述多個出光孔分別對應的多個半穿透半反射膜的位置，每個半穿透半反射膜之上形成有一個光散射元件，光源所發出的光線入射至半穿透半反射膜時，一部分光線穿過所述半穿透半反射膜而繼續沿原方向運動，另一部分光線被半穿透半反射膜所反射而經過光散射元件出射到外界環境。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，從距離光源最近的半穿透半反射膜開始數起的第i個半穿透半反射膜的反射率Ri以及穿透率Ti符合以下公式：Ri=1/(N-i+1)；Ti=(N-i)/(N-i+1)其中，N代表半穿透半反射膜總的數量，N與i為自然數且i小於等於N。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，所述多個半穿透半反射膜之間平行排列且與光源所發出的光線的夾角為45度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，所述光源為鐳射光源。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之背光模組，其中，所述光源包括第一鐳射光源、第二鐳射光源，第三鐳射光源以及一個合光棱鏡，第一鐳射光源發出紅色光，第二鐳射光源發出綠色光，第三鐳射光源發出藍色光，第一鐳射光源、第二鐳射光源與第三鐳射光源所發出的光線在經過合光棱鏡 混合後沿同一方向出射。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，所述光散射元件具有入光面及出光面，被半穿透半反射膜反射的光線從光散射元件的入光面入射，從光散射元件的出光面出射，光散射元件的入光面與出光面之間填充有大量的散射粒子。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組，其中，光散射元件的出光面磨砂而形成一個粗糙表面。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中，所述光散射元件的上面還進一步設置有一個光擴散板。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，所述導光板包括第一夾持塊與第二夾持塊，所述第一夾持塊與第二夾持塊由透光材料製成，第一夾持塊具有一個第一側面，第二夾持塊具有一個與第一側面相對的第二側面，所述半穿透半反射膜夾設在第一夾持塊的第一側面以及第二夾持塊的第二側面之間。
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