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CN103527976B - 背光模块 - Google Patents

背光模块 Download PDF

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CN103527976B CN201310422111.7A CN201310422111A CN103527976B CN 103527976 B CN103527976 B CN 103527976B CN 201310422111 A CN201310422111 A CN 201310422111A CN 103527976 B CN103527976 B CN 103527976B
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Abstract

一种背光模块包含导光板、至少一光源与反射片。光源用以朝导光板射出光线。反射片区分为多个反射单元，反射单元沿弯曲方向排列。每一反射单元包含本体与多个微结构。本体具有主表面，主表面与导光板相对。微结构位于本体的主表面上。每一微结构均具有一反射面。每一微结构的反射面分别与本体的主表面间具有第一夹角。两相邻的反射单元的微结构的第一夹角互不相同。本发明可提高于正视下的光亮度。

Description

背光模块
技术领域
本发明是有关于一种背光模块。
背景技术
一般的背光模块为了达到均匀出光的目的，大多会在反射片上设计微结构，这些微结构设计的出光方向大多会与导光板的切平面垂直，以最佳化平板型背光模块的出光。然而，对于弯曲状的背光模块而言，加入这种类型的微结构，因为其出光方向仍然与导光板的切平面垂直，因此在正视下背光模块的两侧容易产生亮暗不均的问题。
发明内容
本发明的一态样提供一种背光模块，包含导光板、至少一光源与反射片。光源用以朝导光板射出光线。反射片区分为多个反射单元，反射单元沿弯曲方向排列。每一反射单元包含本体与多个微结构。本体具有主表面，主表面与导光板相对。微结构位于本体的主表面上。每一微结构均具有一反射面。每一微结构的反射面分别与本体的主表面间具有第一夹角。两相邻的反射单元的微结构的第一夹角互不相同，且同一反射单元中的该些微结构的该些第一夹角相同或不同。
在一或多个实施方式中，每一反射单元的本体其中定义有通过主表面中心的切平面。每一切平面与位于反射片中央的反射单元的本体的切平面相夹有第二夹角。反射单元的第二夹角为约0°～40°，反射单元的微结构的第一夹角为约12°～40°。
在一或多个实施方式中，反射单元其中之一的第二夹角为约0°～5°，且反射单元的微结构的第一夹角为约30°～40°。
在一或多个实施方式中，反射单元其中之一的第二夹角为约5°～15°，且反射单元的微结构的第一夹角为约25°～35°。
在一或多个实施方式中，反射单元其中之一的第二夹角为约15°～20°，且反射单元的微结构的第一夹角为约22°～32°。
在一或多个实施方式中，反射单元其中之一的第二夹角为约20°～25°，且反射单元的微结构的第一夹角为约20°～30°。
在一或多个实施方式中，反射单元其中之一的第二夹角为约25°～35°，且反射单元的微结构的第一夹角为约15°～25°。
在一或多个实施方式中，反射单元其中之一的第二夹角为约35°～40°，且反射单元的微结构的第一夹角为约12°～22°。
在一或多个实施方式中，每一反射单元的本体的主表面均为凹面。
在一或多个实施方式中，每一反射单元的本体的主表面均为凸面。
在一或多个实施方式中，光源的数量为二个，且分别置于导光板的两端。
在一或多个实施方式中，背光模块具有一中心面，上述的二光源实质对称于中心面。位于中心面与二光源其中一者之间的微结构的反射面面向二光源的该者设置。
在一或多个实施方式中，每一微结构均呈角锥形。
在一或多个实施方式中，上述的背光模块更包含扩散板，导光板位于扩散板与反射片之间。
在一或多个实施方式中，上述的背光模块更包含棱镜片，扩散板位于棱镜片与导光板之间。
本发明多个实施方式的背光模块，因随着导光板的弯曲角度而设计对应的微结构的反射面的反射角度，因此可提高于正视下的光亮度。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1绘示依照本发明一实施方式的背光模块的剖面示意图。
图2绘示图1的区域P的放大图。
图3为本发明一实施例于观赏面的光场分布图。
图4绘示本发明另一实施方式的背光模块的剖面示意图。
其中，附图标记
10：观赏面
100：导光板
300：反射片
312：本体
316：切平面
324L、324R：反射面
600：棱镜片
P：区域
Rc：曲率中心
θ2：第二夹角
20：中心面
200L、200R：光源
310：反射单元
314：主表面
322：微结构
500：扩散板
C：弯曲方向
R：曲率半径
θ1：第一夹角
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
在一般平板型的背光模块中，微结构的用途主要为改变光线的传播角度，使得光线以正向(即出光面的法线方向)射出出光面。然而对弯曲状的背光模块而言，若光线以正向射出出光面，反而会造成在正视的情况下，背光模块的两侧产生亮暗不均的问题。图1绘示依照本发明一实施方式的背光模块的剖面示意图。本实施方式的背光模块，因其各反射单元310中微结构322的第一夹角θ1(如图2所示)可视实际情况作调整，使得光源200L与200R发出的大部分的光线被反射向同一观赏面10，因此可改善上述的亮度不均的问题。
如图1所示，背光模块包含导光板100、至少一光源与反射片300。例如在本实施方式中，背光模块可包含二光源200L与200R，然而本发明不以此为限。光源200L与200R皆用以朝导光板100射出光线。反射片300区分为多个反射单元310，而反射单元310沿弯曲方向C排列。每一反射单元310包含本体312与多个微结构322。
接着请参照图2，其绘示图1的区域P的放大图。接续上述，本体312具有主表面314，主表面314与导光板100相对。微结构322具有一反射面324R(或324L，如图1所标示)。每一微结构322的反射面324R(或324L)分别与本体312的主表面314间具有第一夹角θ1。两相邻的反射单元310的微结构322的第一夹角θ1互不相同。也就是说，同一反射单元310中微结构322的第一夹角θ1皆相同，而两相邻反射单元310的微结构322具有不同的第一夹角θ1。于一变化实施例中，同一反射单元310中的多个微结构322亦可具有不同的第一夹角θ1。
接着请参照图1。在一或多个实施方式中，为了方便设计各第一夹角θ1(如图2所标示)，背光模块的光源200L与200R可分别置于导光板100沿弯曲方向C的两端，因此各微结构322的反射面324L与324R可面向邻近的光源200L或200R设置，以较有效率地将光线导正至观赏面10。其中背光模块具有中心面20，中心面20与观赏面10实质正交，且光源200L与200R实质对称于中心面20。在图1中，位于中心面20的左侧的各元件或特征定义为左半部，而位于中心面20的右侧的各元件或特征定义为右半部。因此左半部的微结构322的反射面324L皆面向左边的光源200L，以分别将左侧的光源200L所发出的光线导引至观赏面10。另一方面，右半部的微结构322的反射面324R皆面向右侧的光源200R，以分别将右侧的光源200R所发出的光线导引至观赏面10。
接着请同时参照图1与图2，位于反射片300中央的反射单元310的本体312定义有通过主表面314中心的切平面316c，切平面316c与观赏面10实质平行。其他各反射单元310的本体312定义有通过主表面314中心的切平面316。本体312的各切平面316分别与切平面316c或观赏面10相夹有第二夹角θ2。任两相邻的反射单元310的本体312的切平面316的第二夹角θ2皆不同。具体而言，各第二夹角θ2的值可反应出各反射单元310相对于位于反射片300中心的反射单元310的本体312的弯曲程度，因此即可以第二夹角θ2回推相对应的第一夹角θ1的范围，使得各微结构322能够分别将光源200的光线导正至观赏面10。换言之，当反射单元310的弯曲程度不同时，其对应的微结构322的第一夹角θ1亦不同。其关系如表一所示：
表一：第二夹角θ2与第一夹角θ1的关系表
第二夹角θ2 第一夹角θ1
0°～5° 30°～40°
5°～10° 25°～35°
10°～15° 25°～35°
15°～20° 22°～32°
20°～25° 20°～30°
25°～30° 15°～25°
30°～35° 15°～25°
35°～40° 12°～22°
藉由表一的关系表，各微结构322皆可将大部分的光线反射向观赏面10。举例来说，对于位于反射片300中央的反射单元310而言，所对应的第二夹角θ2为0°，因此对应的微结构322的第一夹角θ1的范围可选择为30°～40°。而其他的反射单元310则视其第二夹角θ2的范围以选择合适的第一夹角θ1的范围。
接下来将以实施例来说明上述的微结构322的反射面324L与324R的设计方式。请同时参照图1与图2。以曲率半径R＝180毫米的背光模块为例，位于反射片300最边缘的反射单元310的切平面316与切平面316c相夹有约35°的角度，因此以右半部的反射片300为例，将其分为八个反射单元310。其中自背光模块中心的反射单元310至最右边的反射单元310的第二夹角θ2依序为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°与35°。各反射单元310所对应的第一夹角θ1与第二夹角θ2如下列的表二所示：
表二：第二夹角θ2与第一夹角θ1的关系表
第二夹角θ2 第一夹角θ1
0° 36°
5° 33°
10° 29°
15° 28°
20° 26°
25° 22°
30° 20°
35° 18°
因此，以表二的数据分别设计右半部与左半部的微结构322的反射面324R与324L后，于观赏面10上所得到的光场分布图即如图3所示。其中圆周上的座标(0、30、…、300、330，单位为°)定义出观赏面10，0°～180°代表左半部的观赏面10，而180°～360°(0°)代表右半部的观赏面10。圆周内的座标(20、40、60、80，单位为°)表示与观赏面10之间的夹角，例如0°代表观赏面10的法线方向。由光场分布图得知，当背光模块使用表二的参数时，观赏面10具有较广的光场分布。另外在与使用一般微结构的背光模块比较之下，本实施例的背光模块于观赏面10的光通量增加了约1.6倍，因此可证明本实施例的背光模块相对于正视观赏面10的亮度可较为均匀。
接着请回到图1。在一或多个实施方式中，微结构322均呈角锥形，即角锥的其中一侧边为反射面324L(或324R)。然而本发明不以此为限，在其他的实施方式中，只要能够设定各微结构322的第一夹角θ1(如图2所示)的值，微结构322的形状可不限定。
在一或多个实施方式中，背光模块可更包含扩散板500，其中导光板100位于扩散板500与反射片300之间。藉由增加光线的折射、反射与/或散射的机率，扩散板500有助于将自各导光板100射出的光线进一步均匀化，使得观赏面10的光线分布更加均匀。
在一或多个实施方式中，背光模块可更包含棱镜片600。扩散板500位于棱镜片600与导光板100之间。因光自扩散板500射出后，光线的指向性会略为下降，因此可利用棱镜片600导正光线的路径，以提高背光模块的光辉度。其中棱镜片600例如可由多个棱镜所组成，藉由各棱镜的界面以控制光线的折射与反射，达到凝聚光线与提高正视辉度的效果。
在前述实施方式中，观赏面10位于背光模块的凸面，因此每一反射单元310的本体312的主表面314均为凸面，即反射片300的曲率中心Rc位于反射片300相对于导光板100的另一侧。然而此并不限制本发明。接着请参照图4，其绘示本发明另一实施方式的背光模块的剖面示意图。本实施方式与图1的实施方式的不同处在于曲率中心Rc的位置。在本实施方式中，观赏面10位于背光模块的凹面，因此，每一反射单元310的主表面314均为凹面，即反射片300的曲率中心Rc位于反射片300相对于导光板100的同一侧。在此情况下，各反射面324L与324R依然面向邻近的光源200L或200R，即若以背光模块的中心面20为界线，左半部的微结构322的反射面324L皆面向左侧的光源200L，且右半部的微结构322的反射面324R皆面向右侧的光源200R。因此应用表一的关系式，本实施方式的背光模块的微结构322亦能提高观赏面10的光通量。至于本实施方式的其他细节与结构因与图1的实施方式相同，因此便不再赘述。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种背光模块，整体呈弯曲状，其特征在于，包含：
一弯曲状的导光板；
至少一光源，用以朝该导光板射出一光线；以及
一反射片，该反射片区分为多个反射单元，该些反射单元沿一弯曲方向排列，且该些反射单元所排列的弯曲方向与该导光板的弯曲方向相适应，其中每一该些反射单元包含：
一本体，具有一主表面，该主表面与该导光板相对；以及
多个微结构，位于该本体的该主表面上，每一该些微结构均具有一反射面，每一该些微结构的该反射面分别与该本体的该主表面间具有一第一夹角；
其中，两相邻的该些反射单元的该些微结构的该些第一夹角互不相同，且同一反射单元中的该些微结构的该些第一夹角相同或不同。
2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，每一该些反射单元的该本体定义有通过该主表面中心的一切平面，每一该切平面与位于该反射片中央的该反射单元的该本体的该切平面相夹有一第二夹角，其中该些反射单元的该些第二夹角为0°～40°，该些反射单元的该些微结构的该些第一夹角为12°～40°。
3.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该些反射单元其中之一的该第二夹角为0°～5°，且该反射单元的该些微结构的该些第一夹角为30°～40°。
4.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该些反射单元其中之一的该第二夹角为5°～15°，且该反射单元的该些微结构的该些第一夹角为25°～35°。
5.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该些反射单元其中之一的该第二夹角为15°～20°，且该反射单元的该些微结构的该些第一夹角为22°～32°。
6.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该些反射单元其中之一的该第二夹角为20°～25°，且该反射单元的该些微结构的该些第一夹角为20°～30°。
7.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该些反射单元其中之一的该第二夹角为25°～35°，且该反射单元的该些微结构的该些第一夹角为15°～25°。
8.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该些反射单元其中之一的该第二夹角为35°～40°，且该反射单元的该些微结构的该些第一夹角为12°～22°。
9.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，每一该些反射单元的该本体的该主表面均为一凹面。
10.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，每一该些反射单元的该本体的该主表面均为一凸面。
11.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该光源的数量为二个，且分别置于该导光板的两端。
12.如权利要求11所述的背光模块，其特征在于，该背光模块具有一中心面，该二光源实质对称于该中心面，其中位于该中心面与该二光源其中一者之间的该些微结构的该些反射面面向该二光源的该者设置。
13.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，每一该些微结构均呈角锥形。
14.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，更包含一扩散板，该导光板位于该扩散板与该反射片之间。
15.如权利要求14所述的背光模块，其特征在于，更包含一棱镜片，该扩散板位于该棱镜片与该导光板之间。
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