背光模块 【技术领域】
本发明涉及一种背光模块，特别涉及一种可提升光源与导光元件两者间的光耦合效率的背光模块。
背景技术
首先请参阅图1A，该图表示一现有技术侧光式背光模块中光源与导光板的示意图。如图所示，于一现有技术侧光式背光模块中，光源L(例如一发光二极管)设置于导光元件G的侧边，上述光源L可入射光线至导光元件G内部，藉以形成一面光源。然而，由于光源L与导光元件G之间存在有空气间隙S，如此将导致部分光线将被导光元件G反射，并严重影响光源L与导光元件G两者间的光耦合效率。
再请参阅图1B，该图表示一直下式背光模块中光源与导光板的示意图。如图所示，一光源L(例如一发光二极管)设置于导光元件G的下方，并可入射光线至导光元件G内部。同样地，由于光源L与导光元件G之间存在有空气间隙S，如此将导致部分光线将被导光元件G反射而影响光源L与导光元件G两者间的光耦合效率。
鉴于前述背光模块的缺点，因此如何能减少光线反射，进而提升光源与导光元件两者间的光耦合效率成为一重要的课题。
【发明内容】
本发明提供一种背光模块，包括一光源、一导光元件以及一光学薄膜层。上述光学薄膜层布设于导光元件表面，其中光学薄膜层的折射率N介于导光元件的折射率Ns以及空气的折射率N0之间。上述光源发出一光线穿过光学薄膜层而进入导光元件内部。
于一优选实施例中，如前所述的光学薄膜层包括多个光学薄膜，上述这些光学薄膜中的至少一个的折射率介于导光元件的折射率Ns以及空气的折射率N0之间。
于一优选实施例中，前述光学薄膜层的折射率为N＝(N0×Ns)0.5。
于一优选实施例中，如前所述的光学薄膜层以真空镀膜的方式布设于导光元件表面。
于一优选实施例中，如前所述的光学薄膜层以贴附的方式布设于导光元件表面。
于一优选实施例中，如前所述的光学薄膜层为氟化镁(MgF2)材质。
于一优选实施例中，如前所述地背光模块为一侧光式背光模块(side-edge type backlight)。
于一优选实施例中，如前所述的背光模块为一直下式背光模块(directtype backlight)。
于一优选实施例中，前述光源为一发光二极管。
于一优选实施例中，前述导光元件为聚甲基丙烯酸甲酯材质(Polymethyl-methacrylate，PMMA)。
于一优选实施例中，前述导光元件具有一凹陷部，前述光源设置于凹陷部内，而前述光学薄膜层则位于前述导光元件以及光源之间，
【附图说明】
为使本发明的上述及其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举具体的优选实施例，并配合附图做详细说明。
图1A是表示一现有技术侧光式背光模块的示意图；
图1B是表示一现有技术直下式背光模块的示意图；
图2是表示本发明中侧光式背光模块的示意图；
图3是表示本发明中直下式背光模块的示意图；
图4是表示当光学薄膜层的折射率N＝1.22时，光源与导光元件对应不同波长(380～780nm)的光耦合效率的示意图；以及
图5是表示当光学薄膜层的材质为氟化镁时(N＝1.38)，光源与导光元件对应不同波长(380～780nm)的光耦合效率的示意图。
附图标记说明
L光源
G导光元件
S空气间隙
C凹陷部
T光学薄膜层
R反射板
D半穿透膜
【具体实施方式】
首先请参阅图2，该图是显示本发明的侧光式背光模块示意图。如图所示，多个光源L嵌设于位于导光元件G两侧的凹陷部D内，其中各凹陷部D的表面上分别布设有光学薄膜层T。于本实施例中，前述光源L为发光二极管(LED)，光学薄膜层T则介于光源L以及导光元件G之间。上述光学薄膜层T可利用真空镀膜或者贴附的方式形成于凹陷部D表面，藉此可提升光源L与导光元件G两者间的光耦合效率。
本发明的特征在于：前述光学薄膜层T的折射率N介于导光元件G的折射率Ns以及空气的折射率N0之间，其中前述光学薄膜层T可采用氟化镁(MgF2)材质(氟化镁的折射率为1.38)，由于光线自光源L发射后需穿过光学薄膜层T而进入导光元件G，因此通过设置光学薄膜层T可减少光线反射，同时可增加入射至导光元件G内部的光穿透率。
接着请参阅图3，本发明亦可应用于一直下式背光模块之中。如图所示，多个光源L(例如发光二极管)分别嵌设于导光元件G下方的凹陷部C内，其中光学薄膜层T则以真空镀膜或者贴附的方式布设于凹陷部D的表面。如前所述，由于各光源L所发出的光线主要穿过光学薄膜层T而进入导光元件G(如箭头所示)，其中光学薄膜层T的折射率N则介于导光元件G的折射率Ns以及空气的折射率N0之间，如此可提升光源L与导光元件G两者间的光耦合效率。于本实施例中，在光源L下方另设有一反射板R，用以将光线反射并导引向上，此外在导光元件G上方更设有一半穿透膜D(Semi-transparent Film)，通过半穿透膜D可提升背光模块整体亮度与辉度的均匀性。
如前所述，光学薄膜层T的折射率N介于导光元件G的折射率Ns以及空气的折射率N0之间。举例而言，假设空气的折射率N0＝1，而导光元件G的材质若以聚甲基丙烯酸甲酯材质(Polymethyl-methacrylate，PMMA)为例，其折射率Ns＝1.49，此时光学薄膜层T的折射率N则必须介于1至1.49之间(1＜N＜1.49)。
接着请参阅图4，该图表示在前述条件下，令光学薄膜层T的折射率N＝(N0×Ns)0.5＝1.22时，光源L与导光元件G对应不同波长(380～780nm)的光耦合效率的示意图。如图4所示，当光学薄膜层T的折射率为1.22时，针对波长大于580nm的可见光波段，光源L与导光元件G两者间的光耦合效率可由原先的96％(未设置光学薄膜层T时)大幅提升至99％以上。
再请参阅图5，该图表示当使用氟化镁(MgF2)作为光学薄膜层T的材质时(MgF2的折射率为1.38)，光源L与导光元件G对应不同波长(380～780nm)的光耦合效率的示意图，其中上述光学薄膜层T的厚度为四分的一波长的奇数倍。如图所示，当光学薄膜层T采用氟化镁材质时依然具有提升光源L与导光元件G的光耦合效率的作用，其中针对可见光波段380～780nm而言，其平均的光耦合效率仍可由原先的96％(未设置光学薄膜层T时)提升至97.7％。
然而，前述光学薄膜层T亦可为一多层膜结构，其可由多个光学薄膜以真空镀膜或者以贴附的方式形成，其中前述光学薄膜中的至少一者的折射率必须介于导光元件G的折射率Ns以及空气的折射率N0之间，藉此可适当地提升光源L与导光元件G两者间的光耦合效率。
举例而言，为了进一步提升短波长部分的光耦合效率，当光学薄膜层T中含有氟化镁材质(折射率为1.38)的光学薄膜时，可另外镀上折射率大于1.5的光学薄膜而形成上述多层膜结构，如此一来可提升并补强在短波长部分的光耦合效率。
综上所述，本发明的背光模块透过在导光元件表面布设一光学薄膜层，藉此可避免光线反射，同时可有效地提升光源与导光元件两者间的光耦合效率。
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然而。其并非用以限定本发明，本领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，仍可作一些的更动与润饰，因此，本发明的保护范围应当一所附权利要求书所界定的范围为准。