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TW201516534A - 背光模組 - Google Patents

背光模組 Download PDF

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TW201516534A
TW201516534A TW102138176A TW102138176A TW201516534A TW 201516534 A TW201516534 A TW 201516534A TW 102138176 A TW102138176 A TW 102138176A TW 102138176 A TW102138176 A TW 102138176A TW 201516534 A TW201516534 A TW 201516534A
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light emitting
optical
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TW102138176A
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Yung-Lun Huang
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Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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Abstract

一種背光模組，包括一第一光學元件、複數發光二極體及複數第二光學元件，所述第二光學元件設置在發光二極體的正上方且與發光二極體及第一光學元件相間隔設置，各發光二極體在第一光學元件的反射面上排列成複數的行及複數的列，相鄰的兩行發光二極體彼此交錯排列，相鄰的兩列發光二極體彼此交錯排列，第一光學元件及第二光學元件對發光二極體發出的光起反射作用，每一發光二極體發出的光經第一光學元件及第二光學元件反射後形成一三角形光場，每相鄰的兩個發光二極體發出的光形成在邊緣處相疊加的兩個相鄰的三角形光場。

Description

背光模組
本發明涉及一種背光模組，尤其涉及一種使用發光二極體光源的背光模組。
目前市面上常用的直下式電視的背光模組，一般是以複數發光二極體作為光源，搭配複數以矩陣方式排列的散光透鏡，藉此達到光源均勻擴散的效果。直下式電視最常見的問題在於：從散光透鏡出射的光混光時無法達到均光效果。當我們對直下式電視內的LED的排列方式進行分析，可以發現LED的擺放皆是以矩陣形式排列，LED以矩陣形式排列將造成在點亮LED時，光場分佈會有互相覆蓋區域的情況發生，且覆蓋區域並非呈現線性，故此時必須針對散光透鏡作設計調整，並且當LED之間的距離變化時，又必須重新對散光透鏡作設計修改。也就是因為對散光透鏡作設計調整比較困難，容易造成直下式電視出光分佈不均勻的問題。
鑒於此，本發明旨在提供一種出光分佈均勻的背光模組。
一種背光模組，包括一第一光學元件、複數發光二極體及複數第二光學元件，所述第二光學元件設置在發光二極體的正上方且與發光二極體及第一光學元件相間隔設置，所述發光二極體設置在第一光學元件的一反射面上，各發光二極體在第一光學元件的反射面上排列成複數的行及複數的列，相鄰的兩行發光二極體彼此交錯排列，相鄰的兩列發光二極體彼此交錯排列，第一光學元件及第二光學元件對發光二極體發出的光起反射作用，每一發光二極體發出的光經第一光學元件及第二光學元件反射後形成一三角形光場，每相鄰的兩個發光二極體發出的光形成兩個相鄰的三角形光場，每兩個相鄰的三角形光場在邊緣處相疊加。
在本發明的背光模組中，每個發光二極體發出的光線經過經第一光學元件及第二光學元件反射後形成的三角形光場不會對其他發光二極體形成的三角形光場造成太多干涉，使各發光二極體形成的光場混光後達到均勻的出光效果。
圖1為本發明一實施例提供的背光模組的剖面示意圖。
圖2為圖1中背光模組的一第二光學元件的立體圖。
圖3為圖2中的第二光學元件的倒置圖。
圖4為圖2中的第二光學元件的透視圖。
圖5為圖1中背光模組的各發光二極體發光時形成的光場示意圖。
圖6為圖1中背光模組的各發光二極體發光時形成的光路示意圖。
圖7為圖1中背光模組的發光二極體發光時形成的光場在靠近邊緣處疊加時的局部示意圖。
請參閱圖1，所示為本發明所提供的一實施例的背光模組100的結構示意圖。該背光模組100包括一第一光學元件10、設置於第一光學元件10上的複數發光二極體20、設於該複數發光二極體20的正向出光路徑上的複數第二光學元件30以及設於第二光學元件30上方的一擴散板40和二透光板50、60。
第一光學元件10呈板狀，其頂面12作為反射面面向第二光學元件30。
請同時參照圖2至圖4，第二光學元件30設置在發光二極體20的正上方且與發光二極體20及第一光學元件10相間隔設置。第二光學元件30呈三棱錐狀，其具有一三角形頂面32、與頂面32連接的三側面36及開設於第二光學元件30底部、呈三棱錐狀的一凹面34。該頂面32與凹面34正對。第二光學元件30藉由該頂面32固定在該透光板50上。該凹面34作為第二光學元件30的第一反射面，其面向第一光學元件10的反射面且正對該發光二極體20。每一側面36呈從頂面32到凹面34漸縮的弧形，其面向第一光學元件10的反射面，作為第二光學元件30的第二反射面。
第一光學元件10的頂面12、第二光學元件30的凹面34和側面36上均設置具有反射性質的材料或直接為具有較好反射性能的金屬面，從而使入射至其上的光線被反射。
發光二極體20的數目與第二光學元件30的數目相同且一一對應。該發光二極體20的出光面相對應地朝向第二光學元件30底部的凹面34及側面36。該發光二極體20設置在第一光學元件10的反射面上。如圖5所示，各發光二極體20在第一光學元件10的反射面上排列成複數的行及複數的列，相鄰的兩行發光二極體20彼此交錯排列，相鄰的兩列發光二極體20也彼此交錯排列。為與各發光二極體20的排列一一對應，所述第二光學元件30在透光板50上排列成複數的行及複數的列，相鄰的兩行第二光學元件30彼此交錯排列，相鄰的兩列第二光學元件30也彼此交錯排列。
透光板50、60呈薄形板狀。透光板50、60由玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）製成。透光板50具有一入光面52及一出光面54。透光板50的入光面52與第二光學元件30的頂面32緊貼固定。
擴散板40呈薄形板狀，其位於透光板50和透光板60之間。擴散板40使入射至其上的光線更為均勻地射出。
請同時參照圖6，當發光二極體20通電發光產生光線時，一部分出光角度較大的光線直接入射到透光板50的入光面52；另一部分光線入射到第二光學元件30的第一反射面，然後被第二光學元件30的第一反射面反射到第一光學元件10的反射面，然後再被第一光學元件10的反射面反射到透光板50的入光面52；另一部分光線入射到第二光學元件30的第二反射面，然後被第二光學元件30的第二反射面反射到第一光學元件10的反射面，然後再被第一光學元件10的反射面反射到透光板50的入光面52；另一部分光線入射到第二光學元件30的第二反射面，然後被第二光學元件30的第二反射面反射到透光板50的入光面52。最後，進入到透光板50的入光面52的各路光線依次穿過透光板50、擴散板40及透光板60後出射到背光模組100外部。
如圖5所示，每一發光二極體20發出的光線經第一光學元件10及第二光學元件30反射後形成一三角形光場70。由於各發光二極體20在第一光學元件10的反射面上排列成複數的行及複數的列，相鄰的兩行發光二極體20彼此交錯排列，相鄰的兩列發光二極體20也彼此交錯排列。每相鄰的兩個發光二極體20發出的光形成兩個相鄰的三角形光場70，每兩個相鄰的三角形光場70在邊緣處相疊加或僅在靠近相鄰的兩個三角形光場70的邊緣處簡單的線性疊加（如圖7所示）。這樣，每個發光二極體20發出的光線經過經第一光學元件10及第二光學元件30反射後形成的三角形光場70不會對其他發光二極體20形成的三角形光場70造成太多干涉，使各發光二極體20形成的光場70混光後達到均勻的出光效果。
可以理解的是，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其他各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。
100‧‧‧背光模組
10‧‧‧第一光學元件
12‧‧‧頂面
20‧‧‧發光二極體
30‧‧‧第二光學元件
32‧‧‧頂面
36‧‧‧側面
34‧‧‧凹面
40‧‧‧擴散板
50、60‧‧‧透光板
52‧‧‧入光面
54‧‧‧出光面
70‧‧‧光場
無
100‧‧‧背光模組
10‧‧‧第一光學元件
12‧‧‧頂面
20‧‧‧發光二極體
30‧‧‧第二光學元件
40‧‧‧擴散板
50、60‧‧‧透光板
52‧‧‧入光面
54‧‧‧出光面

Claims (7)

  1. 一種背光模組，包括一第一光學元件、複數發光二極體及複數第二光學元件，其改良在於：所述第二光學元件設置在發光二極體的正上方且與發光二極體及第一光學元件相間隔設置，所述發光二極體設置在第一光學元件的一反射面上，各發光二極體在第一光學元件的反射面上排列成複數的行及複數的列，相鄰的兩行發光二極體彼此交錯排列，相鄰的兩列發光二極體彼此交錯排列，第一光學元件及第二光學元件對發光二極體發出的光起反射作用，每一發光二極體發出的光經第一光學元件及第二光學元件反射後形成一三角形光場，每相鄰的兩個發光二極體發出的光形成兩個相鄰的三角形光場，每兩個相鄰的三角形光場在邊緣處相疊加。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中，所述背光模組還包括設於第二光學元件上方的一擴散板。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的背光模組，其中，所述背光模組還包括設於第二光學元件上方的二透光板，所述第二光學元件固定在其中的一透光板上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的背光模組，其中，所述擴散板位於所述二透光板之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中，所述第二光學元件呈三棱錐狀，其具有一三角形頂面、與頂面連接的三側面及開設於第二光學元件底部的一凹面，該凹面正對該發光二極體，作為第二光學元件的第一反射面，該側面面向第一光學元件的反射面，作為第二光學元件的第二反射面。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的背光模組，其中，所述凹面呈三棱錐狀。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的背光模組，其中，所述第二光學元件的每一側面呈從頂面到凹面漸縮的弧形。
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