CN100376975C - 背光模块及应用其的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种背光模块，包括一背板及至少一光源。背板具有至少一穿透开口。光源设置于背板的上方，并具有至少一高压电极端。高压电极端位于穿透开口的正上方。

Description

背光模块及应用其的液晶显示装置

技术领域

本发明是有关于一种背光模块及应用其的液晶显示装置，且特别是有关于一种可以减少光源及背板之间漏电流的背光模块及应用其的液晶显示装置。

背景技术

随着液晶显示装置(liquid crystal display device，LCD device)制作技术快速的进步，以及其具备有轻薄、省电及无幅射线等优点，使得液晶显示装置大量地被应用于个人数字助理器(personal digital assistant，PDA)、笔记本计算机、数字相机、数字摄录像机、移动电话、计算机屏幕及液晶电视等各式电子产品中。再加上业界积极的投入研发以及采用大型化的生产设备，使液晶显示装置的品质不断提升，且价格持续下降，因此使得液晶显示装置的应用领域迅速扩大。但由于液晶显示装置中的液晶显示面板为非自发光性的显示面板，需要借助背光模块所提供的光线才能产生显示的功能。

依光源在背光模块中位置的不同，背光模块可分为侧光式背光模块及直下式背光模块二种。于侧光式背光模块中，冷阴极荧光灯管(cold cathodefluorescent lamp，CCFL)设置于液晶显示面板的侧面。冷阴极荧光灯管发射的光线，会向设置于液晶显示面板后方的导光板中间传导，借由导光板使入射光线进行散射。

传统的直下式背光模块包括一背板、一反射片、数个冷阴极荧光灯管、一扩散板及一光学膜片组。背板的顶面形成一容置槽，反射片配置于容置槽的槽底及槽壁上。此些冷阴极管排列于容置槽中，并位于反射片的上方。扩散板系配置于此些冷阴极管的上方，光学膜片组设置于扩散板的上方，光学膜片组包含棱镜片、扩散片或增光膜。当液晶显示面板与直下式背光模块组装时，液晶显示面板设置于光学膜片的上方。

在传统的直下式背光模块中，以灯管的双端驱动模式而言，灯管驱动器需要施加高电压给灯管双端的电极端，以提供灯管预期的管电流，而驱动灯管发光；例如，灯管驱动器对应地提供+1kv及-1kv给灯管的二个电极端。因此，灯管所发出的光线将可以依序经过反射板、扩散板、光学膜片的光学处理后而直射液晶显示面板。

然而，由于背板通常为金属导体，导致灯管的电极端和背板之间因施加高电压给灯管时会产生寄生电容(parasitic capacitance)或杂散电容(straycapacitance)。因此，灯管驱动器供给灯管的管电流将会泄漏部分至背板，而产生所谓的漏电流(leakage current)现象，降低背光模块的发光效率。由于灯管实际上所接收到的管电流将会比预期的管电流还小，导致灯管的发光效率将会减弱许多。如此一来，影响背光模块的发光品质甚巨，大大地降低液晶显示装置的实用性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种背光模块及应用其的液晶显示装置。其将背板上与光源的高压电极端相互叠合的区域挖除而形成穿透开口的设计，可以减少光源的高压电极端及背板之间的寄生电容，进而降低光源的高压电极端及背板之间的漏电流。不仅可以增加光源的发光效率，更可增加灯管驱动器所供给光源的电压的稳定性。如此一来，可以提升背光模块的发光品质，且大大地增加应用背光模块的液晶显示装置的实用性。

根据本发明的目的，提出一种背光模块，包括一背板及至少一光源。该背板具有一底板及一侧板，该底板具有至少一第一穿透开口。光源设置于背板的上方，并具有至少一高压电极端。高压电极端位于穿透开口的正上方。该侧板具有一第二穿透开口，该第二穿透开口对应于该高压电极端。

根据本发明的再一目的，提出一种液晶显示装置，包括一背光模块、二个偏光板、及一液晶显示面板。背光模块包括一背板及至少一光源。该背板具有一底板及一侧板，该底板具有至少一第一穿透开口。光源设置于背板的上方，并具有至少一高压电极端，高压电极端位于穿透开口的正上方。该侧板具有一第二穿透开口，该第二穿透开口对应于该高压电极端。此二偏光板设置于背光模块的上方，液晶显示面板设置于此二偏光板之间。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1示出乃依照本发明的优选实施例的背光模块的部分结构的剖面图；

图2A示出图1的背光模块的放大俯视立体图；

图2B示出图2A的背光模块的虚线区域A的放大示意图；

图2C示出图2A的背光模块的虚线区域B的放大示意图；以及

图3示出应用图1的背光模块的液晶显示装置的示意图。

主要组件符号说明

10：背光模块

11：背板

11a、11b、11f、11g：穿透开口

11c：底板

11d：侧板

11e：容置槽

12：光源

12a、12b：高压电极端

13：反射片

14a、14b：导电结构

15a、15b：电源线

30：液晶显示装置

31、33：偏光板

32：液晶显示面板

A、B：虚线区域

L：中央区

P：边缘区

具体实施方式

若要减少光源的高压电极端及背板之间的漏电流Is，那就先来了解漏电流Is及寄生电容Cs的公式。首先，根据漏电流Is的公式，Is＝2πf*Cs*VL，漏电流Is与灯管驱动器提供给光源的高压电极端的交流电压频率f、光源的高压电极端及背板之间的寄生电容Cs、灯管驱动器提供给光源的高压电极端的电压VL成正比。接着，根据寄生电容Cs的公式，Cs＝ε*S/d，光源的高压电极端及背板之间的寄生电容Cs与光源的高压电极端及背板之间物质的介电系数ε、光源的高压电极端与背板相互叠合的区域面积S成正比，但和光源的高压电极端与背板之间的距离d成反比。

根据漏电流Is及寄生电容Cs的公式可以知道，若要减少光源的高压电极端及背板之间的漏电流Is，那就要减少交流电压频率f、寄生电容Cs及电压VL的其中至少一者。

减少交流电压频率f后，虽然可以减少光源的高压电极端及背板之间的漏电流Is，但此交流电压频率f须搭配整组液晶显示装置而定，不可有画面显示异常的现象。

电压VL与光源(如冷阴极荧光灯管)的特性有关，若光源(如冷阴极荧光灯管)长度愈长或管径愈小时，电压VL就要愈高。由于现今光源(如冷阴极荧光灯管)其尺寸有一定设计限制。因此，若要降低电压VL来减少光源的电极端及背板之间的漏电流Is，须开发新型灯源。

若要减少光源的高压电极端及背板之间的寄生电容Cs，那就要减少光源的高压电极端与背板相互叠合的区域面积S、或增加光源的高压电极端与背板之间的距离d。

增加光源的高压电极端与背板之间的距离后，虽然可以减少光源的高压电极端及背板之间的寄生电容Cs，却会增加背光模块的厚度及体积。如此一来，将会违背现今应用背光模块的液晶显示装置走向轻薄短小的趋势潮流。

于是，本实施例将背板上与光源的高压电极端相互叠合的区域挖除而形成穿透开口。使光源的高压电极端对应于穿透开口，且位于穿透开口的正上方。

由于减少了光源的高压电极端与背板相互叠合的区域面积S，故可以减少光源的高压电极端及背板之间的寄生电容Cs，进而降低光源的高压电极端及背板之间的漏电流Is。因此，不仅可以增加光源的发光效率，更可增加灯管驱动器所供给光源的电压的稳定性。如此一来，可以提升背光模块的发光品质，且大大地增加液晶显示装置的实用性。

至于本实施例的背光模块及应用其的液晶显示装置将参照附图说明如下，但本实施例的技术并不局限在此。

请参照图1，其示出乃依照本发明的优选实施例的背光模块的部分结构的剖面图。如图1所示，背光模块10包括一背板11及至少一光源12。背板11具有至少一穿透开口11a。光源12设置于背板11的上方，并具有至少一高压电极端12a。高压电极端12a位于穿透开口11a的正上万。

在本实施例中，光源12更具有另一相对于高压电极端12a的高压电极端12b，背板11更具有另一穿透开口12b。高压电极端12b位于穿透开口11b的正上方。此外，若光源12更具有一相对于高压电极端12a的一接地电极端，而不是高压电极端12b时，则背板11位于接地电极端的正下方的部分区域可以不挖孔或挖孔而形成穿透开口12b。无论光源12的高压电极端12a及12b位在背板11上何处，本实施例可于背板11上位于光源12的高压电极端12a及12b的正下方的部分区域挖除，以形成穿透开口11a及11b。

在本实施例中，背板11更具有一底板11c及一侧板11d，侧板11d与底板11c的两侧连接。其中，底板11c与侧板11d形成一容置槽11e，底板11c与侧板11d可以是一体成型的结构。上述的光源12位于容置槽11e中，并位于底板11c的上方。底板11c具有一中央区L及一边缘区P，边缘区P位于中央区P的两侧，边缘区P具有穿透开口11a及11b。此外，背光模块10还包括一反射片13，反射片13设置于底板11c的中央区P上，并位于光源11的下方。反射片13位于容置槽11e中，且反射片13以涂布或黏贴的方式设置于底板11c的中央区P上，用以反射光线。另外，侧板11d更具有穿透开口11f及11g，穿透开口11f以对应于高压电极端12a的方式位于高压电极端12a的左方。穿透开口11g以对应于高压电极端12b的方式位于高压电极端12b的右方。因此，更可减少了光源12的高压电极端12a及12b与背板11相互叠合的区域面积。无论光源12的高压电极端12a及12b位在背板11上何处，本实施例可于背板11上位于光源12的高压电极端12a的正下方及左方的部分底板11c区域挖除，以分别形成穿透开口11a及11f。并且，本实施例可于背板11上位于光源12的高压电极端12b的正下方及右方的部分侧板11d区域挖除，以分别形成穿透开口11b及11g。

上述的光源12可以为一线性光源或一平面光源。线性光源可以为一外部电极荧光灯管(external electrode fluorescent lamp，EEFL)、一冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)或其它需要高压驱动的荧光灯管。平面光源可以为一冷阴极平面荧光灯管(cold cathode flat fluorescentlamp，CCFFL)或其它需要高压驱动的平面荧光灯管。此外，虽然本实施例的光源12的高压电极端12a及12b对应于背板11的底板11c的两侧，但本实施例的光源的二个高压电极端或一高压电极端及一接地电极端可以对应于背板11的底板11c的同一侧及侧板11d的同一边。

请同时参照图2A～图2C，图2A示出图1的背光模块的放大俯视立体图。图2B示出图2A的背光模块的虚线区域A的放大示意图，图2C示出图2A的背光模块的虚线区域B的放大示意图。如图2A～图2C所示，光源12在此以线性光源中的外部电极荧光灯管为例作说明，且光源12的高压电极端12a及12b对应于背板11的底板11c的两侧。背光模块10还包括数个光源12，背板11更具有数个穿透开口11a、数个穿透开口11b、数个穿透开口11f及数个穿透开口11g。穿透开口11a、11b、11f及11g的数目可以视光源12的高压电极端的数目而弹性对应设计。此些光源12沿着X方向相互平行地设置在背板11的上方。此些光源12的高压电极端12a对应地位于此些穿透开口11a的正上方，且此些光源12的高压电极端12b对应地位于此些穿透开口11b的正上方。此些光源12的高压电极端12a对应地位于此些穿透开口11f的右方，且此些光源12的高压电极端12b对应地位于此些穿透开口11g的左方。在本实施例中，部分的此些光源12的高压电极端12a对应地位于此些穿透开口11a的正上方，且位于此些穿透开口11f的右方。部分的此些光源12的高压电极端12b对应地位于此些穿透开口11b的正上方，且位于此些穿透开口11g的右方。

此外，每一光源12的高压电极端12a及12b可以分别位于一个穿透开口11a及一个穿透开口11b的正上方。每一光源12的高压电极端12a位于一个穿透开口11f的右方，每一光源12的高压电极端12b可以分别位于一个穿透开口11g的左方。

另外，相邻二个或二个以上的光源12的高压电极端12a及高压电极端12b可以分别位于一个穿透开口11a及一个穿透开口11b的正上方。相邻二个或二个以上的光源12的高压电极端12a可以分别位于一个穿透开口11f的右方，相邻二个或二个以上的光源12的高压电极端12b可以分别位于一个穿透开口11g的左方。

至于光源12的高压电极端12a及12b如何与底板11c下的灯管驱动器电性连接，在此举例简单说明如下，但本实施例的技术并不局限在此。例如，在图2中，背光模块10还包括导电结构14a及14b和电源线15a及15b。此些光源12沿着X方向相互平行地设置在背板11的上方，导电结构14a及14b沿着Y方向设置在底板11c上，并位于中央区L及边缘区P的交界。导电结构14a及14b分别靠近穿透开口11a及11b，用以分别与此些光源12的高压电极端12a及12b电性连接。电源线15a以贯穿穿透开口11a的方式将底板11c上的导电结构14a与底板11c下的灯管驱动器电性连接，电源线15b以贯穿穿透开口11b的方式将底板11c上的导电结构14b与底板11c下的另一灯管驱动器或同一灯管驱动器电性连接。

因此，灯管驱动器可以透过电源线15a及导电结构14a提供电压给此些光源12的高压电极端12a，另一灯管驱动器或同一灯管驱动器亦可以透过电源线15b及导电结构14a提供电压给此些光源12的高压电极端12b。使得光源12的光线经过反射片12的反射后，可以沿着Z方向射向液晶显示面板。

然本实施例所属技术领域中普通技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此。例如，穿透开口11a及11b的形状可以是任意形状，但背板11要搭配边缘区P附近电子零件(如灯管驱动器及电路板)、电源线15或导电结构14的空间设置的设计而挖除其与光源的高压电极端相互叠合的区域，以形成适当形状的穿透开口11a及11b。

此外，穿透开口11a及11b的大小可以分别等于或大于光源12的高压电极端12a及12b对应至背板11的底板11c上的正投影面积，穿透开口11f及11g的大小可以分别等于或大于光源12的高压电极端12a及12b对应至邻近背板11的侧板11d上的正投影面积。另外，背板11的材质可以是金属或金属合金。再者，背光模块10更可包括一扩散板及一光学膜片组，扩散板系配置于光源12的上方。光学膜片组设置于扩散板的上方，且光学膜片组包含棱镜片、扩散片或增光膜。

请参照图3，其示出应用图1的背光模块的液晶显示装置的示意图。如图3所示，液晶显示装置30包括上述的背光模块10、二个偏光板31及33和一液晶显示面板32。此二偏光板31及33设置于背光模块10的上方，液晶显示面板32设置于此二偏光板31及33之间。此外，此第二偏光板31及33的光穿透轴实质上相互垂直。另外，液晶显示装置30可以应用在计算机屏幕、平面电视、监控屏幕、移动电话、掌上型游戏装置、数字相机(digitalcamera，DC)、数字摄录像机(digital video，DV)、数字播放装置、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、笔记本计算机(notebook)或平板式计算机(table PC)上。

本发明上述实施例所公开的背光模块及应用其的液晶显示装置，其将背板上与光源的高压电极端相互叠合的区域挖除而形成穿透开口的设计，可以减少光源的高压电极端及背板之间的寄生电容，进而降低光源的高压电极端及背板之间的漏电流。不仅可以增加光源的发光效率，更可增加灯管驱动器所供给光源的电压的稳定性。如此一来，可以提升背光模块的发光品质，且大大地增加应用背光模块的液晶显示装置的实用性。

综上所述，虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中任何普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (18)

1.一种背光模块，包括：

一背板，该背板具有一底板及一侧板，该底板具有至少一第一穿透开口；以及

至少一光源，设置于该背板的上方，并具有至少一高压电极端，该高压电极端位于该第一穿透开口的正上方，

该侧板具有一第二穿透开口，该第二穿透开口对应于该高压电极端。

2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，包括多个该光源，该背板具有多个该第一穿透开口，该些光源的该些高压电极端对应地位于该些第一穿透开口的正上方。

3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该光源具有二个该高压电极端，该背板具有二个该第一穿透开口，该二高压电极端对应地位于该二个第一穿透开口的正上方。

4.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该光源为一线性光源。

5.根据权利要求4所述的背光模块，其特征在于，其中该线性光源为一外部电极荧光灯管。

6.根据权利要求4所述的背光模块，其特征在于，其中该线性光源为一冷阴极荧光灯管。

7.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该光源为一平面光源。

8.根据权利要求7所述的背光模块，其特征在于，其中该平面光源为一冷阴极平面荧光灯管。

9.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该背板更具有一中央区及一边缘区，该边缘区具有该第一穿透开口，该背光模块还包括：

一反射片，设置于该中央区上，并位于该光源的下方。

10.一种液晶显示装置，包括：

一背光模块，包括：

一背板，该背板具有一底板及一侧板，该底板具有至少一第一穿透开口；及

至少一光源，设置于该背板的上方，并具有至少一高压电极端，该高压电极端位于该第一穿透开口的正上方，

该侧板具有一第二穿透开口，该第二穿透开口对应于该高压电极端；

二偏光板，设置于该背光模块的上方；以及

一液晶显示面板，设置于该二偏光板之间。

11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，其中该背光模块包括多个该光源，该背板具有多个该第一穿透开口，该些光源的该些高压电极端对应地位于该些第一穿透开口的正上方。

12.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，其中该光源具有二个该高压电极端，该背板具有二个该第一穿透开口，该二高压电极端对应地位于该二个第一穿透开口的正上方。

13.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，其中该光源为一线性光源。

14.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，其中该线性光源为一外部电极荧光灯管。

15.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，其中该线性光源为一冷阴极荧光灯管。

16.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，其中该光源为一平面光源。

17.根据权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于，其中该平面光源为一冷阴极平面荧光灯管。

18.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，其中该背板更具有一中央区及一边缘区，该边缘区具有该第一穿透开口，该背光模块还包括：

一反射片，设置于该中央区上，并位于该光源的下方。

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