TWI557481B - 背光模組 - Google Patents

Description

背光模組

本發明係與背光領域相關，尤其是一種將光源直接組設於導光板而為一體之背光模組。

於現今顯示裝置領域中，導光板係調整出光效果之重要元件之一，原理乃透過全反射光學特性將光線導引至導光板遠端，並可利用其上設置之微結構調整垂直射出光線之均勻度與輝度等。

目前背光模組所採用之光源多以發光二極體(下稱LED)為其實施，且該光源可位於導光板底部或側邊，進而相對導光板形成直下式光源或側入式光源。此外，背光模組亦可視需求進一步增設各類光學元件。然，為因應顯示裝置輕薄化趨勢，如何有效將背光模組整體體積縮小與提升光使用效率便為重要之課題。在傳統背光模組中，LED被設置於一電路板上且以導線電性連接其他控制裝置或電源，藉以操控光源之發光狀態。然後，再將電路板及其上之光源與導光板相互組接，利用導光板處理光源發出之光線，便可得到均勻的面光源。然而，由於電路板的存在，導致背光模組整體厚度無法順利降低，且電路板與光源之佈線與電性連接等製程亦相當繁複，進而加劇背光模組製程時間與材料成本。

故本發明人係構思一種背光模組，希冀可解決習知背光模組之缺失，除降低組裝製程之繁雜程度與材料成本外，亦可更為符合現今市 場對於背光模組輕薄化之期望。

本發明之一目的，旨在提供一種背光模組，其係可有效簡化背光模組整體組設製程繁雜度，進而降低製造成本及時間成本。

為達上述目的，本發明之背光模組，其包括：一導光板，具有一第一表面及一第二表面，該第二表面係平行且相對該第一表面設置，並於該導光板之一側邊形成有一凹部，該凹部具有一第三表面，該第三表面並平行於該第一表面及該第二表面；一電路層，佈設於該第三表面；及至少一發光源，其係位於該凹部，且電性連接該電路層。藉此，該導光板係透過該凹部，使該發光源可直接設置於該導光板上，以簡化如習知提及需將該發光源先行設置於一電路板之製程，有效降低製程成本，並使該背光模組可更趨薄型化。

於一實施方式中，該凹部係為一溝槽並平行於該導光板之一短軸，並為了進一步提升該導光板對於該發光源之光線利用率，本實施方式更包含一錐形部，其係自該第一表面延伸凸設，並位於該凹部之一側；且該錐形部之一側表面係與該凹部對應該發光源之一入光面為共平面，使該入光面可藉由該錐形部而被延展，以供該發光源發出之光線可全數入射至該導光板內部。

本發明再於另一實施方式中，揭露一種背光模組，其包括：一導光板，具有一第一表面及一第二表面，該第二表面係平行且相對該第一表面設置，且於該第一表面凹設形成有一凹部，該凹部具有一第三表面，該第三表面係平行於該第一表面及該第二表面；一電路層，佈設於該第三 表面；及至少一發光源，其係位於該凹部，並與該電路層電性連接。

基於前述實施方式，本發明於再一實施方式中揭露該凹部係位於該導光板之一長軸中心處，且該凹部係為一溝槽且平行該導光板之一短軸；舉例來說，該凹部之設置方式係可為橫越設置於該第一表面之態樣，亦即，該凹部位於該導光板中央處，使該凹部可對應該發光源而形成至少一入光面，以供光線入射至該導光板內，提升導光板與發光源搭配之設計變化性，以更為符合各類光學需求。

同前所述，若考量該導光板之光線使用率，於一實施方式中亦可使導光板更進一步包括至少一錐形部，其係自該第一表面延伸凸設，並位於該凹部之至少一側；且該錐形部之一側表面係與該凹部對應該發光源之一入光面為共平面，以透過該錐形部提升該導光板之光線使用率。

本發明於次一實施方式中，更揭露一種背光模組，其包括：一導光板，具有一第一表面及一第二表面，該第二表面係平行且相對該第一表面設置，且於該第一表面凹設形成有一凹部，該凹部具有一第三表面，該第三表面係平行於該第一表面及該第二表面；一電路層，佈設於該第三表面；及至少一發光源，其係位於該凹部，並與該電路層電性連接。承前所述，本發明更可於一實施方式中進一步限定該凹部為一溝槽，並形成於該第一表面與該第二表面之間。

其中，於一實施方式中，該凹部及該發光源可以是多個，且該等凹部係沿該導光板之短軸間隔排列設置，每一該發光源係位於對應之該凹部。藉此，本實施方式可使該等發光源於該導光板之設置上，因應後續搭配應用之需求，或發光源種類等要件，而具有更多的變化性。

綜上所述，本發明所揭露之背光模組，係透過導光板上之凹部以及其內之電路層，使發光源可直接組設於導光板上並與電路層呈電性連接，相較於習知背光模組針對光源與導光板繁雜組裝製程，本發明係可有效簡化製程，免除先行將光源設置於一電路板之步驟，進而降低背光模組製程之時間成本與材料成本。

1‧‧‧背光模組

10‧‧‧導光板

101‧‧‧第一表面

102‧‧‧第二表面

103‧‧‧凹部

1031‧‧‧第三表面

1032‧‧‧入光面

11‧‧‧電路層

12‧‧‧發光源

13‧‧‧錐形部

A₁‧‧‧長軸

A₂‧‧‧短軸

第1圖，為本發明第一實施方式之立體組裝示意圖。

第2圖，為本發明第一實施方式之側視平面示意圖。

第3圖，為本發明第一實施方式之上視平面示意圖。

第4圖，為本發明第二實施方式之立體組裝示意圖。

第5圖，為本發明第二實施方式之側視平面示意圖。

第6圖，為本發明第二實施方式之上視平面示意圖。

第7圖，為本發明第三實施方式之立體組裝示意圖。

第8圖，為本發明第三實施方式之上視平面示意圖。

為使 貴委員清楚了解本發明內容，以下輔以文字搭配圖式詳細說明，敬請參酌。

請參閱第1、2及3圖，其係分別為本發明第一實施方式之立體組裝示意圖、側視平面示意圖及上視平面示意圖。本實施方式所提出之背光模組1，包括一導光板10、一電路層11及至少一發光源12。其中該導光板10具有第一表面101及第二表面102，該第二表面102平行且相對 該第一表面101設置，並於該導光板10之一側邊形成一凹部103，該凹部103具有第三表面1031，且該第三表面1031平行於該第一表面101及該第二表面102。於本實施方式中，該第三表面1031為該凹部103之底部平面；該電路層11佈設於該第三表面1031；該發光源12位於該凹部103內，並電性連接該電路層11。本實施方式透過凹部103將該等發光源12直接設置於導光板10上，進而形成一體式結構有效地簡化習知背光模組之繁複製程步驟。另外，依據各應用領域之光學需求，可進一步地於該背光模組1中增設各式光學元件，例如擴散片或反射片等，藉此使光線具有最適切之出光效果。又該些元件目前發展上已多屬習知，故為凸顯本發明技術特徵，於此不再贅述。

此外，由於LED封裝製造技術日趨成熟，是以具高發光效能及低物料成本優點之LED已成當前市場選用之主要考量，例如覆晶封裝LED或晶片級封裝LED即具有此特性。因此本發明之該發光源12較佳者可採用覆晶封裝LED或晶片級封裝LED，並呈複數設置於該凹部103內。

進一步地，前述之電路層11具體實施上可採用印設有複數接線之薄型板材，而電路層11佈設於該第三表面1031之製程方式可以模內裝飾射出製程技術(In-Mold Decoration,IMD)，如IMR(In-Mold Roller)或IMF(In-Mold Forming)製程方式為之，但並不以此為限。另外，當該等發光源12置於凹部103後，將與該電路層11接線電性連接，供以透過控制裝置或電源調整該等發光源12作動。此外，為使委員理解導光板10上各元件之相對位置關係，該導光板10可定義具有一長軸A₁及一短軸A₂，該長軸A₁係平行導光板10之長邊，該短軸A₂係平行導光板10之短邊。於本實施方 式中，該凹部103係為一溝槽且平行短軸A₂設置，示意請參照第2圖所示。

由於導光板10之技術發展，以及市場對於導光板10之薄型化要求，本發明所揭示之導光板10厚度可低至約0.2mm~0.7mm。但因當前常用LED高度最低約0.3mm左右，因此該等發光源12設置於凹部103後，可能出現發光源12高度超出導光板10厚度情況，導致該等發光源12所發出之光線無法全數進入導光板10內部，進而造成光利用率下降。為解決此種情況，本發明於另一實施方式中更包含一錐形部13，其係自該第一表面101延伸凸設，並位於該凹部103之一側，使錐形部13之一側表面與凹部103對應該等發光源12之一入光面1032為共平面。藉此，透過該錐形部13延展入光面1032範圍，使該等發光源12所發出之光線全數進入該導光板10內部，有效提升光線使用率。

請繼續參閱第4、5及6圖，其係分別為本發明第二實施方式之立體組裝示意圖、側視平面示意圖及上視平面示意圖。承第一實施方式，該背光模組1亦包括有該導光板10、該電路層11及該等發光源12。該導光板10具有呈相對平行設置之第一表面101及第二表面102，並凹設形成有該凹部103，該電路層11佈設於凹部103中之第三表面1031，且該第三表面與該第一表面101及該第二表面102平行，該等發光源12係位於該凹部103內，並與電路層11電性連接。於本實施方式中，該凹部103係形成於該第一表面101，並位於該導光板10之長軸A₁中心處，且可為一溝槽並平行於該導光板10之短軸A₂。於本實施方式，更進一步揭露該凹部103平行於導光板10之短軸A₂並位於長軸A₁中心處，且同時橫越設置於該第一表面101之態樣，即如第6圖所示。藉此，當該等發光源12設置於凹部 103後，該等發光源12之光線即可透過凹部103之入光面1032進入導光板10內。又如本實施方式揭露之凹部103態樣，該凹部103可對應該等發光源12形成二個入光面1032，該等發光源12可分別利用該等入光面1032投射光線進入導光板10。然而上述之發光源12設置方式，以及該凹部103之態樣皆可依據所需達成之光學需求調整，本發明並不侷限於前述態樣。

同前第一實施方式所述，若需要延展該入光面1032範圍，可透過錐形部13之設置達其目的。當入光面1032為複數設置時，該錐形部13對應各該入光面1032而分別設置於該凹部103之兩側，並使該等錐形部13之一側面與對應之入光面1032為共平面態樣。

請繼續參閱第7及8圖，其係分別為本發明第三實施方式之立體組裝示意圖及上視平面示意圖。承第一及第二實施方式，該背光模組1亦包括有該導光板10、該電路層11及該等發光源12。該導光板10具有呈相互平行設置之該第一表面101與第二表面102，以及凹設成型之凹部103，該電路層11並佈設於該凹部103中之該第三表面1031，該等發光源12則位於凹部103內，而與電路層11電性連接。請再次參閱第7圖，於本實施方式中該凹部103之第三表面1031法線係與該第一表面101平行，該凹部103可呈複數設置且分別為一溝槽，並形成於該第一表面101及第二表面102之間。另，該導光板10亦具有對應其長邊之長軸A₁及對應其短邊之短軸A₂，而該等凹部103係沿該導光板10之短軸A₂間隔排列設置。此外，該等發光源12亦可為複數設置，並分別位於對應之凹部103中。同樣地，各該凹部103亦對應其內之發光源12而形成入光面1032。如前所述，若考量該等發光源12之光線利用率，本發明亦可於一實施方式中，進一步包括自該 第一表面101延伸凸設並位於凹部103一側之錐形部13，且該錐形部13之一側面並分別與入光面1032呈共平面態樣，使該錐形部13對應位於導光板10之短邊設置。於本實施方式中，提供了另種凹部103與該等發光源12之設置態樣，而可因應導光板10之各類光學需求以及該等發光源12之種類變化。

綜上所述，本發明係透過該凹部103，將該等發光源12先行與導光板10結合，相較習知需將該等發光源12與一電路板進行組裝，再與導光板10結合使用之製程，本發明係可簡化傳統製程，以有效地降低製程時間成本與材料成本。此外，該凹部103之態樣可依據光學需求進行調整，於簡化製程同時，亦可進一步提升導光板10之導光效果。

以上所述者，僅為本發明之較佳實施方式而已，並非用以限定本發明實施之範圍；故在不脫離本發明之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。

1‧‧‧背光模組

10‧‧‧導光板

101‧‧‧第一表面

102‧‧‧第二表面

103‧‧‧凹部

1031‧‧‧第三表面

11‧‧‧電路層

12‧‧‧發光源

13‧‧‧錐形部

Claims (10)

1. 一種背光模組，其包括：一導光板，具有一第一表面及一第二表面，該第二表面係平行且相對該第一表面設置，並於該導光板之一側邊形成有一凹部，該凹部具有一第三表面，該第三表面並平行於該第一表面及該第二表面；一電路層，佈設於該第三表面；及至少一發光源，其係位於該凹部，且電性連接該電路層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該凹部係為一溝槽並平行於該導光板之一短軸。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包含一錐形部，其係自該第一表面延伸凸設，並位於該凹部之一側；且該錐形部之一側表面係與該凹部對應該發光源之一入光面為共平面。
4. 一種背光模組，其包括：一導光板，具有一第一表面及一第二表面，該第二表面係平行且相對該第一表面設置，且於該第一表面凹設形成有一凹部，該凹部具有一第三表面，該第三表面係平行於該第一表面及該第二表面；一電路層，佈設於該第三表面；及至少一發光源，其係位於該凹部，並與該電路層電性連接。
5. 如申請專利範圍第4項所述之背光模組，其中，該凹部係位於該導光板之一長軸中心處。
6. 如申請專利範圍第4項所述之背光模組，其中，該凹部係為一溝槽且平行該導光板之一短軸。
7. 如申請專利範圍第4項所述之背光模組，更包含至少一錐形部，其係自該第一表面延伸凸設，並位於該凹部之至少一側；且該錐形部之一側表面係與該凹部對應該發光源之一入光面為共平面。
8. 一種背光模組，其包括：一導光板，具有一第一表面及一第二表面，該第二表面係平行且相對該第一表面設置，並於該導光板之一側邊形成有至少一凹部，該凹部具有一第三表面，該第三表面之法線與該第一表面平行；一電路層，佈設於該第三表面；及至少一發光源，其係位於該凹部，且與該電路層電性連接。
9. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組，其中，該凹部係為一溝槽，並形成於該第一表面與該第二表面之間。
10. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組，其中，該凹部及該發光源係為複數設置，該等凹部係沿該導光板之短軸間隔排列設置，每一該發光源係位於對應之該凹部。