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TWI852751B - 背光模組 - Google Patents

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TWI852751B
TWI852751B TW112132830A TW112132830A TWI852751B TW I852751 B TWI852751 B TW I852751B TW 112132830 A TW112132830 A TW 112132830A TW 112132830 A TW112132830 A TW 112132830A TW I852751 B TWI852751 B TW I852751B
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張裕政
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達運精密工業股份有限公司
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Abstract

一種背光模組，包括：反光板、多個發光單元。反光板具有反光側。發光單元設置於反光側上。反光板包括基材及反光層，反光層覆蓋於基材上，反光側透過反光層區分為第一區域及圍繞第一區域的第二區域，第二區域的反射率大於第一區域的反射率。

Description

背光模組
本發明關於一種光源模組，尤指一種應用於顯示器的背光模組。
顯示器為目前人類社會的重要產品。目前的顯示器大致可分為自發光顯示器及非自發光顯示器兩種，其中非自發光顯示器通常需透過背光模組提供面光源至顯示面板。
習知的背光模組依入光方式可分為直下式(Direct type)及側光式(Edge type)兩種，其中直下式背光模組容易有中央區域的亮度明顯高於周邊亮度的問題，導致整體的亮度均勻性不佳，因而影響顯示效果。
本發明提供一種背光模組，能產生亮度均勻的面光源。
為達上述優點，本發明一實施例提供一種背光模組，包括：反光板及多個發光單元。反光板具有反光側。多個發光單元設置於反光側上。反光板包括基材及反光層，反光層覆蓋於基材上並朝向反光側，反光側透過反光層區分為第一區域及圍繞第一區域的第二區域，第二區域的反射率大於第一區域的反射率。
在一實施例中，上述之反光層具有反射率不同的兩個區域以構成第一區域與第二區域。
在一實施例中，上述之第二區域位於基材的周緣部分，第一區域位於基材的中央部分。
在一實施例中，上述之反光層更包含圍繞第二區域的第三區域，且第三區域的反射率大於第二區域的反射率。
在一實施例中，上述之第三區域位於反光板的角落位置，第二區域位於基材的邊緣位置，而第一區域位於反光板的中央區域。
在一實施例中，上述之反光層具有遠離反光側的頂面，發光單元具有遠離基材的出光面，頂面介於基材與出光面之間。
在一實施例中，上述之反光層包括反光塗層，反光塗層於第一區域的厚度小於反光塗層於第二區域的厚度。
在一實施例中，上述之反光塗層的厚度由第二區域往第一區域遞減。
在一實施例中，上述之反光層包括第一反光片及第二反光片，第二反光片的反射率大於第一反光片的反射率，第二反光片構成第二區域，第一反光片構成第一區域。
在一實施例中，上述之反光層包括組合片，組合片連接於基材，並具有多個開口，發光單元分別設置於開口中，組合片於遠離基材的一側設有反光塗層。
藉以上說明，本發明因於反光板上設置反光層，以於反光側區分出第一區域及第二區域，且第二區域的反射率大於第一區域的反射率，所以本發明的背光模組所提供的面光源中，對應於第二區域的亮度獲得提升，使面光源中對應於第一區域的亮度與對應於第二區域的亮度較為一致。因此，本發明的背光模組能提供亮度均勻的面光源。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，詳細說明如下。
1、1’、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h:背光模組
2:反光板
S1:反光側
3:發光單元
S2:出光面
4、4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h:反光層
41:基材
4A:第一區域
T1:厚度
4B:第二區域
4B’:子區域
T2:厚度
S3:頂面
42a:第一反光片
42b:第二反光片
43a:組合片
43b:反光塗料層
431:開口
4C:第三區域
4C’:子區域
L11、L12、L13、L21、L22、L23、L31、L32、L33:位置
A:部分
B:部分
圖1A為本發明一實施例的背光模組的示意圖；圖1B為圖1A中A部分的側面的示意圖；圖2A至圖2H為本發明不同實施例的背光模組的示意圖。
於以下文章中，對於依據本發明的實施例的描述中所使用的用語，例如：「上」、「下」等指示的方位或位置關係的描述，是依據所用的圖式中所示的方位或位置關係來進行描述，上述用語僅是為了方便描述本發明，並非是對本發明進行限制，即非指示或暗示提到的元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
圖1A為本發明一實施例的背光模組1的示意圖。圖1B為圖1A中A部分的側面的示意圖。如圖1A及圖1B所示，於本發明實施例中的背光模組1，包括：反光板2及多個發光單元3。反光板2具有反光側S1。發光單元3設置於反光側S1上。反光板2包括基材41及反光層4，反光側S1透過反光層4區分為第一區域4A及圍繞第一區域4A的第二區域4B，第二區域4B的反射率大於第一區域4A的反射率。本實施例的反光層4例如是覆蓋於整個基材41上朝向反光側S1的一側表面。
在本實施例中，反光板2的基材41例如為印刷電路板(Printed circuit board，PCB)，形狀例如為矩形。發光單元3例如為發光二極體(Light-emitting diode，LED)，形狀例如為方形，但以上形狀皆不以此為限。反光層4 例如是透過在基材41上塗佈的白色或銀色塗料且覆蓋了整個基材41的反光側S1的層體，但上述構造或顏色並不以此為限。另外，所謂反光層4覆蓋整個基材41的反光側S1指的是反光層4覆蓋在基材41的反光側S1上不會遮擋到發光單元3的部分，換句話說，在本實施例中，反光層4沒有介於發光單元3與基材41的接觸面之間，但在其他實施例中，因為製造方式的不同(詳細後述)，反光層4也可以介於基材41及發光單元3之間(圖未示)。
在本實施例中，兩相鄰的發光單元3例如是等距離設置，但不以此為限。在分布上，第一區域4A則是位於反光板2的反光側S1的中央部分，而第二區域4B例如是位於反光板2的反光側S1的周緣部分而呈現對應反光板2形狀的口字型，但設置位置及形狀不以此為限(詳細後述)。在本實施例中，第一區域4A及第二區域4B的分界線在於兩相鄰的發光單元3之間(見圖1A或圖1B)，但在其他實施例如後述的圖2C等，分界線可以是對齊在發光單元3的一側，可依需求設置。第一區域4A的反射率例如是85%，而第二區域4B的反射率例如是93%，但不以此為限，實際數值可依發光單元3之間的間距或是其他需求調整。
如圖1B所示，在本實施例中，反光層4具有遠離基材41的頂面S3，發光單元3具有遠離基材41的出光面S2，於基材41朝向反光側S1的方向上，頂面S3介於基材41與出光面S2之間，以反射朝向基材41出射的照明光。
在本實施例中，反光層4例如是包含色粉及樹脂的反光塗層，色粉適於反射發光單元3所產生的光，而樹脂則是適於分散色粉及成膜的可透光樹脂，但不以此為限。如圖1B所示，由於在本實施例中，反光塗層的材料包含可透光的樹脂，因此反光塗層的厚度可以影響到反光層4的反射率。具體而言，若反光層4(反光塗層)越厚，則舖設於基材41的上的色粉則越多，因此該處的反射率就越佳。因此如圖1B所示，在本實施例中，反光層4於第一區域4A的厚度T1小於反光層4於第二區域4B的厚度T2，使得第二區域4B的反光層4的反 射率可以大於第一區域4A的反光層4的反射率。但反光層4如何於不同區域產生不同的反射率的設計並不以此例為限，可參照後述段落的說明。另外，圖1B中反光層4於第一區域4A的厚度T1及第二區域4B的厚度T2的段落差僅是為了表示反光層4厚度的不同，厚度T1與厚度T2之間差異並未依照實際比例繪製。
關於具體製造本實施例中背光模組1的方法，在一實施例中，例如是先在反光板2上設置多個發光單元3，透過保護材料(圖未示)遮蓋發光單元3，之後再將反光層4的材料透過印刷或噴塗等方式塗佈於基材41的上，接著再去除保護材料來完成背光模組1。在本發明另一實施例中，例如可以先在反光板2的基材41的上製作反光層4並形成第一區域4A、第二區域4B以完成背光模組1的反光板2後，再於反光層4或基材41(依據有沒有在反光層4設置空隙決定)上設置發光單元3來完成背光模組1，但背光模組1的詳細製作方法並不以上述舉例為限。由以上製造方法的差異可知，背光模組1將隨製造方法的不同，使得基材41上的反光層4可能如圖1A所示而不會位在發光單元3及反光板2的接觸面之間，但在其他實施例中，也可能位於發光單元3及反光板2之間。
下方表一為圖1A實施例中，所測量到的背光模組1之不同位置的光通量的實驗數據。表二為先前技術中，所測量到的背光模組1之不同位置的光通量的實驗數據。其中，表一所測量到的9個點可以參考圖1A中的9個點，位置L11至位置L33。位置L11距離反光板2的長邊例如是反光板2寬度的1/10，距離反光板2的短邊例如是反光板2長度的1/10。而位置L12距離反光板2的長邊例如是反光板2寬度的1/2(中央)，距離反光板2的短邊例如是反光板2長度的1/10。L13以通過反光板2中心的短軸為軸對稱於L11的位置。L31、L32、L33的位置以通過反光板2中心的長軸為軸對稱於L11、L12、L13的位置。L2則分別沿著反光板2的短軸方向位於L11和31之間，L22及L23之間的關係亦同。表二中所測量到的9個點位置L11’至L33’的位置分別對應前述的L11至L33。
Figure 112132830-A0305-02-0008-1
Figure 112132830-A0305-02-0008-2
依據表一、表二及計算背光模組的均勻度的公式：均勻度=最暗處的亮度/最明亮處的亮度x100%可知，在圖1A實施例的背光模組1的均勻度約為77%，而在表二的先前技術中的背光模組1’的均勻度約為73%。可知本發明圖1A所示實施例的背光模組1的亮度確實具有較佳的均勻度。
透過以上說明可知，在圖1A中實施例的背光模組1，藉由讓反光層4位於中央的第一區域4A的反射率小於圍繞第一區域4A的第二區域4B的反射率的構造，能提升位於第二區域4B的發光單元3所產生的照明光並產生亮度均勻的面光源。
圖2A至圖2H為本發明不同實施例的背光模組的示意圖。其中，由於基材41及發光單元3可以參考前述圖1A實施例之說明，因此在此不加以贅述。且為了說明上的方便，於圖2A、圖2B及圖2D中省略了發光單元3，且各實施例中的反光層除了在圖2D所示的實施例之外，皆覆蓋於整個基板41的反光側S1上。
請參考圖2A，由前述段落可知，在如圖2A所示的一實施例中，背光模組1a的反光層4a例如更包含圍繞第二區域4B的第三區域4C。第三區域4C的反射率大於第二區域4B的反射率。位置上，第三區域4C例如是圍繞於反光板2的周緣，第一區域4A位於反光板2的中央，而第二區域4B位於第三區域4C與第一區域4A之間。如何讓第三區域4C的反光層4的反射率大於第二區域4B及第一區域4A的反射率的方式，可以參考前述圖1A的實施例之說明，或是可參考後述其他實施例的說明。
請參考圖2B及前述表一，由於在前述表一中可觀察到於圖1A的實施例中，在靠近反光板2角落的位置L11、位置L13、位置L31及位置L33的亮度小於在靠近反光板2側邊位置L12、位置L21、位置L23及位置L32的亮度，因此請參考圖2B所示，在本發明的一實施例中，背光模組1b的反光層4b一樣更包含圍繞第二區域的第三區域，且第三區域的反射率大於第二區域的反射率。但在本實施例中，第三區域被區分為多個子區域4C’，每個子區域4C’位於基材41的角落，而第二區域則被區分為多個子區域4B’每個子區域4B’位於基材41的邊緣並位於兩子區域4C’之間。第一區域4A位於基材41的中央區域而受到第二區域的子區域4B’及第三區域的子區域4C’共同環繞。
由前述圖2A及圖2B的實施例可知，在本發明的實施例中，可以依據反光板2上實際不同區域出射光的強度的不同而增加反光層4的區域數量或位置，因此，在本發明圖未例示的實施例中，反光層4可以更包括反射率不同於第一區域4A、第二區域4B及第三區域4C的第四區域、甚至第五區域、第六區域等，可依據需求設置。又，以上舉例皆是以反光板2為矩形的實施例所做的說明，在反光板2的形狀不同的實施例中，反光層4的詳細設計可以依據反光板2之形狀變更。
請參考圖2C，由前述幾個實施例的說明應可理解，若將在反光層4由周緣往中央劃分出多個不同區域，並讓不同區域之間的反射率由周緣往中心方向遞減，則可視為反光層被劃分為非常多個反射率不同且隨位置漸變的區域(也當然包含第一區域4A及第二區域4B)。具體而言，請參考圖2C所示，在本發明的一實施例中，背光模組1c的反光層4c例如是呈現厚度由第二區域4B往第一區域4A遞減的傾斜樣態。具體製作方式例如可是透過噴槍塗佈前述的反光塗料來製作表面傾斜的反光圖層作為反光層4c，又或是透過精密控制印刷時不同位置的反光圖層的厚度，但製作方式不以此為限。
以下將舉例如何讓第一區域4A與第二區域4B產生不同的反射率的相關實施例，但手段並不以此些舉例為限。請參考圖2D所示，在一實施例中，背光面板1d的反光層4d例如是僅塗佈於基板41朝向反光側S1一側的表面的周緣，而位於基板41朝向反光側S1一側的表面的中央的部分並沒有反光層4d，換句話說，在反光板2的反光側S1設置有反光層4d的部分為第二區域2B，反光側S1未設置有反光層4d的部分為第一區域2A。
如圖2E所示，在一實施例中，背光模組1e的反光層4e例如是包括多個反光貼片，反光貼片例如第一反光片42a及第二反光片42b，第二反光片42b的反射率大於第一反光片42a的反射率，藉此可以透過第二反光片42b構成第二區域4B，第一反光片42a構成第一區域4A的構造來構成前述的反光層4e。
應當理解，在本發明的其他實施例中，也可以是使用不同色料的反光塗料來構成前述的反光層4，又或是在第一區域4A使用反光塗料，第二區域4B使用反光貼片等方式製作。參考圖2F所示，在一實施例中，若背光模組1f的反光層4f所採用的反光貼片42c可以透光，也可以透過增加反光貼片42c的層數來於反光層4f上產生不同的反射率。
請參考圖2G所示，在一實施例中，背光模組1g的反光層4g包括組合片43a及反光塗料層43b，但不以此為限組合片43a例如是具有多個開口431的透明貼片，反光塗料層43b則塗佈於組合片43a上遠離基材41的一側。於組裝時，組合片43a連接於基材41，且發光單元3的位置分別對應於開口431的位置，藉此構造，在製作時可以先將獨立的製作好反光層4g，然後再將反光層4g黏貼於基材41的表面完成背光模組1g。
請參考圖2H所示，在本發明的一實施例中，反光層4h還可以是由可反光的材料均勻構成的膜片或厚度大致均勻的層體透過後續加工製成。為了在膜片表面的不同區域中產生不同的反射率，例如可以透過研磨或拋光來改變膜片不同區域表面的粗糙度，使不同區域產生不同的反射率，具體而言，在圖2H的實施例中的背光模組1h的反光層4h為第一區域4A的表面較為粗糙，而第二區域4B的表面較為光滑的構造，但不以此為限。另外，改變表面平滑度狀況的加工方式可以依據實際膜片的種類選擇，或是直接表面的狀況不同的反光貼片。
由上述實施例應可理解，在圖未示的其他實施例中，還可以反過來在構成反光層4的膜片的表面上，針對第一區域4A中的反光塗層或反光貼片上設置能降低反射率的層體，使第二區域4B的反射率大於第一區域4A的反射率。前述層體例如是透明深色塗料或是可透光深色片體，但不以此為限。
藉以上說明，本發明因於反光板上設置反光層，以於反光側區分出第一區域及第二區域，且第二區域的反射率大於第一區域的反射率，所以本發明的背光模組所提供的面光源中，對應於第二區域的亮度獲得提升，使面光源中對應於第一區域的亮度與對應於第二區域的亮度較為一致。因此，本發明的背光模組能提供亮度均勻的面光源。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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
2:反光板
3:發光單元
4:反光層
4A:第一區域
4B:第二區域
L11、L12、L13、L21、L22、L23、L31、L32、L33:位置
A:部分
S1:反光側

Claims (11)

  1. 一種背光模組，包括：一反光板，具有一反光側；以及多個發光單元，設置於該反光側上；其中，該反光板包括一基材及一反光層，該反光層覆蓋於該基材上並適於反射該些發光單元所產生的光，該反光側透過該反光層區分為一第一區域及圍繞該第一區域的一第二區域，該第二區域的反射率大於該第一區域的反射率。
  2. 如請求項1所述之背光模組，其中該反光層具有反射率不同的兩個區域以構成該第一區域與該第二區域。
  3. 如請求項2所述之背光模組，其中該第二區域位於該基材的周緣部分，該第一區域位於該基材的中央部分。
  4. 如請求項1所述之背光模組，其中該反光層更包含圍繞該第二區域的一第三區域，且該第三區域的反射率大於該第二區域的反射率。
  5. 如請求項4所述之背光模組，其中該第三區域位於該基材的角落位置，該第二區域位於該基材的邊緣位置，而該第一區域位於該基材的中央區域。
  6. 如請求項1所述之背光模組，其中該反光層具有遠離該基材的一頂面，該些發光單元具有遠離該基材的一出光面，該頂面介於該基材與該出光面之間。
  7. 如請求項1所述之背光模組，其中該反光層包括反光塗層，該反光塗層於該第一區域的厚度小於該反光塗層於該第二區域的厚度。
  8. 如請求項7所述之背光模組，其中該反光塗層的厚度由該第二區域往該第一區域遞減。
  9. 如請求項1所述之背光模組，其中該反光層包括一第一反光片及一第二反光片，該第二反光片的反射率大於該第一反光片的反射率，該第二反光片構成該第二區域，該第一反光片構成該第一區域。
  10. 如請求項1所述之背光模組，其中該反光層包括一組合片，該組合片連接於該基材，並具有多個開口，該些發光單元分別設置於該些開口中，該組合片於遠離該基材的一側設有一反光塗層。
  11. 如請求項1所述之背光模組，其中該反光側設置有該反光層的部分為該第二區域，該反光側未設置有該反光層的部分為該第一區域。
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